Oldest Atlantic seafloor

Basalt recovered beneath Jurassic sediments in the western Atlantic at Deep Sea Drilling Project sites 100 and 105 of leg 11 has petrographic features characteristic of water-quenched basalt extruded along modern ocean ridges. Site 100 basalt appears to represent two or three massive cooling units, and an extrusive emplacement is probable. Site 105 basalt is less altered and appears to be a compositionally homogeneous pillow lava sequence related to a single eruptive episode.Although the leg 11 basalts are much more closely related in time to the Triassic lavas and intrusives of eastern continental North America, their geochemical features are closely comparable to those of modern Mid-Atlantic Ridge basalts unrelated to postulated mantle plume activity. Projection of leg 11 sites back along accepted spreading flow lines to their presumed points of origin shows that these origins are also outside the influence of modern plume activity. Thus, these oldest Atlantic seafloor basalts provide no information on the time of initiation of these plumes. The Triassic continental diabases show north to south compositional variations in Rb, Ba, La, and Sr which lie within the range of plume-related basalt on the Mid-Atlantic Ridge (20 °–40 °N). This suggests that these diabases had mantle sources similar in composition to those beneath the present Mid-Atlantic Ridge. Plumes related to deep mantle sources may have contributed to the LIL-element enrichment in the Triassic diabase and may alos have been instrumental in initiating the rifting of the North Atlantic. Systematically high values for K and Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ in the Triassic diabases may reflect superimposed effects of crustal contamination in the Triassic magmas.Contribution Number 3953 from the Woods Hole Oceanographic Institution     

Re — Os isotopic constraints on the origin of volcanic rocks,Gorgona Island,Colombia: Os isotopic evidence for ancient heterogeneities in the mantle

The Re — Os isotopic systematics of komatiites and spatially associated basalts from Gorgona Island, Colombia, indicate that they were produced at 155±43 Ma. Subsequent episodes of volcanism produced basalts at 88.1±3.8 Ma and picritic and basaltic lavas at ca. 58 Ma. The age for the ultramafic rocks is important because it coincides with the late-Jurassic, early-Cretaceous disassembly of Pangea, when the North- and South-American plates began to pull apart. Deep-seated mantle upwelling possibly precipitated the break-up of these continental plates and caused a tear in the subducting slab west of Gorgona, providing a rare, late-Phanerozoic conduit for the komatiitic melts.Mantle sources for the komatiites were heterogeneous with respect to Os and Pb isotopic compositions, but had homogeneous Nd isotopic compositions (_Nd+9±1). Initial ¹⁸⁷Os/¹⁸⁶Os normalized to carbonaceous chondrites at 155 Ma (_Os) ranged from 0 to +22, and model-initial values ranged from 8.17 to 8.39. The excess radiogenic Os, compared with an assumed bulk-mantle evolution similar to carbonaceous chondrites, was likely produced in portions of the mantle with long-term elevated Re concentrations. The Os, Pb and Nd isotopic compositions, together with major-element constraints, suggest that the sources of the komatiites were enriched more than 1 Ga ago by low (<20%) and variable amounts of a basalt or komatiite component. This component was added as either subducted oceanic crust or melt derived from greater depths in the mantle. These results suggest that the Re — Os isotope system may be a highly sensitive indicator of the presence of ancient subducted oceanic crust in mantle-source regions.     

Garnet lherzolites from the Hanaus-I and Louwrensia kimberlites of Namibia

The Gibeon cluster of Namibian kimberlites is emplaced into the Orange River Belt which has accreted to the Kaapvaal Craton. These offcraton kimberlites lack diamonds and are younger than the diamondiferous on-craton kimberlites. The Hanaus-I and Louwrensia kimberlites each contain a bimodal suite of upper-mantle-derived garnet lherzolite xenoliths characterized by a coarse granular or mosaic porphyroclastic texture. The Louwrensia pipe in addition contains garnet harzburgites. Deformed lherzolites are not iron-enriched relative to the coarse types. Conditions of equilibration calculated by the Wells-Wood method are 841–1,013° C at 25.6–36.3 kbars, and 869–1,195° C at 23.9–39.4 kbars, for coarse lherzolites from Louwrensia and Hanaus respectively, and from 1,080–1,112° C at 31.6–34.5 kbars, and 983–1,228° C at 24.7–35.2 kbars, for mosaic porphyroclastic types from Louwrensia and Hanaus respectively. The coarse varieties from both localities have similar equilibration conditions to coarse lherzolites from on-craton kimberlites and define the lower limb of a perturbed geotherm. The upper high temperature limb of the Namibian geotherm is considered to be an apparent geotherm generated by the deformation and metasomatism of the upper mantle by a rising diapir. Such geotherms, being the result of kimberlite-xenolith interactions, provide no stratigraphic or thermal information concerning the site of kimberlite or diamond formation.     

Über die mineralfazielle Stellung der Pyroxengranulite

Zusammenfassung Der Pyroxengranulit von Hartmannsdorf im sächsischen Granulitgebirge, der als der Prototyp der Pyroxengranulite gilt, hat mit seinem Mineralbestand bas. Plagioklas + Orthopyroxen + Klinopyroxen + Ca-Mg-Fe-Granat eine völlig andere Zusammensetzung als die echten Granulite aus Quarz + Orthoklas + saurem Plag. + Disthen (Sillimanit) + Fe-Mg-Granat. Darüber hinaus bestehen ebenso große texturelle Unterschiede. Gegenüber den hellen sauren Weißstein-Granuliten (SiO₂>70%) mit straff geregelter Laminartextur und den charakteristischen Langquarzen sind die dunklen basischen Pyroxengranulite (mit 45–52%) durch ein vorherrschend massiges gleichkörnig-granoblastisches Gefüge ausgezeichnet.Die tertiären Granate der sächsischen Pyroxengranulite, die aus ehemals größeren Anteilen im Gestein noch reliktisch erhalten sind, stimmen in ihrer Zusammensetzung mit denen aus Eklogiten überein. Sie fallen jedoch unter Koronen- und Symplektitbildung einer Aufzehrung anheim, die bis zum völligen Verschwinden zu radialstrahligen, aus Orthopyroxen und Plagioklas zusammengesetzten zentrischen Gebilden, den sog. Ocellarstrukturen sich steigern kann. Die Eklogitgranate wurden demnach zufolge sich ändernder pt-Bedingungen instabil. Auch die in größeren Partien zusammenhängenden, granatfreien Anhäufungen von Klinopyroxen mit maschenartig eingelagerten sauren Plagioklaskörnchen erweisen sich als instabil gewordene Kornvergesellschaftungen ehemals Na-Al-haltiger Omphazite des eklogitischen Ausgangsmaterials.Die Transformierung im festen Zustand ohne Deformationserscheinungen, die zur Umkristallisation von Granat und Omphazit zu Ortho- und Klinopyroxen unter Ausscheidung von Plagioklas führte, wird auf Temperung zurückgeführt. Der Temperaturanstieg wurde verursacht durch die im sächsischen Granulitgebirge allenthalten anzutreffenden, zeitlich mehrfach erfolgten Granitdurchblutungen, die die Bedingungen der Pyroxen-Hornfels-Fazies und die massiggranoblastische Hornfelsstruktur hervorriefen.Die aus Eklogit hervorgegangenen basischen Metamorphite des sächsischen Granulitgebirges definiere ich deshalb als eklogitogene Pyroxen-Plagioklas-Metabasite in Hornfelsfazies, die nichts mit den eigentlichen Granuliten zu tun haben und von ihnen auch namentlich abzutrennen sind. Es entspräche dies dem Vorgange von A. P.Subramaniam, 1960, der von den sauren Charnockiten Indiens die basischen Charnockite abtrennte, da sie als selbständige Glieder einer anderen geologischen Einheit (den Granat-Sillimanit-Gneisen, den sog. Khondaliten) zwischengeschaltet sind. Diese basischen Charnockite bezeichnet er nun nach dem analogen Mineralbestand mit den sächsischen Originalgesteinen als Pyroxengranulite. Da es zahlreiche saure Granulite (mit Laminartextur und dem üblichen Mineralbestand echter Granulite) gibt, jedoch mit zusätzlichem Pyroxen, sollte man nur diese Gesteine als Pyroxengranulite bezeichnen, dagegen die bisherigen (basischen) Pyroxengranulite als Pyroxen-Plagioklas-Metabasite.Dann wäre die Pyroxen-Granulit-SubfaziesTurner-Verhoogen's als Pyroxen-Metabasit-Fazies zu deklarieren.

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Basic metamorphites are described. The rocks are derived from Eclogites and, the authors defines them as Pyroxene-Plagioclase-Metabasites. They have nothing to do with granulites proper might correspond with the basic Charnockites described bySubramaniam (1960).

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Résumé La granulite pyroxénique de Hartmannsdorf, dans la chaîne granulitique de Saxe, qui est le prototype de la granulite pyroxénique, a par sa composition minéralogique, plagioclase basique + orthopyroxène + clinopyroxéne + grenat Ca-Mg-Fe, une composition complètement différente des véritables granulites constituées de quartz + orthoclase + plagioclase acide + disthène (sillimanite) + grenat Fe-Mg. En outre, il existe également de grandes différences du point de vue textural. Contrairement aux granulites claires, acides du type Weisstein (SiO₂>70%) à texture laminaire bien réglée et quartz à allongement caractéristique, les granulites pyroxèniques basiques foncées (avec 45–52% SiO₂) sont marquées par une texture granoblastique équigranulaire massive.Les grenats ternaires de la granulite à pyroxène de Saxe, encore préservés dans la roche à l'état de relicts, quoique plus gros auparavant, ont une composition qui concorde avec ceux des éclogites. Ils sont cependant rongés avec formation de structures coronaires et symplectitiques, destruction qui peut aller jusqu'à leur disparition complète au profit d'agrégats radiaires formés d'orthopyroxène et de plagioclase, revêtant ainsi la structure souvent dénommée structure ocellaire. Les grenats éclogitiques sont donc devenus instables à la suite de modifications survenues dans les conditions P.T. De même les agrégats de clinopyroxène sans grenat avec interposition réticulée de plagioclase acide apparaissent comme des agrégats devenus instables provenant d'une omphacite sodico-aluminifère du subtrat éclogitique.La modification à l'état solide sans déformation, qui a conduit à la transformation du grenat et de l'omphacite en pyroxènes orthorhombique et clinorhombique avec ségrégation du plagioclase, est considérée comme due à une variation de la température. L'élévation de température a été causée par la montée granitique qui s'est produite partout et plusieurs fois, affectant toute la chaîne granulitique de Saxe, ce qui a amené les conditions du faciès à cornéenne pyroxénique et la structure granoblastique massive du type des cornéennes.C'est pourquoi je définis les métamorphites basiques de la chaîne granulitique de Saxe, formées à partir de l'éclogite, comme des métabasites éclogitogènes à pyroxène et plagioclase à faciès cornéenne, roches qui n'ont rien à voir avec les granulites proprement dites et sont à séparer radicalement de ces dernières. C'est ce qu'a fait également Subramaniam 1960, qui a séparé les charnockites basiques des charnockites acides de l'Inde, puisque ce sont des intercalations de termes individuels relevant d'une autre unité géologique (les gneiss à grenat et sillimanite, appelés aussi khondalites). Se basant sur leur composition minéralogique analogue, il appelle ces «charnockites basiques», «granulite pyroxénique». Comme il existe de nombreuses granulites acides (avec texture laminaire et composition minérale des vraies granulites) renfermant toutefois du pyroxène, on devrait désigner ces seules roches comme granulite à pyroxène, et par contre appeler les «granulites à pyroxènes» (basiques) dont il est question ici, métabasites à pyroxène et plagioclase.

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Crenulation cleavage in the Hunsrückschiefer of the middle moselle region

A crenulation cleavage superimposed on an earlier (slaty-fracture) cleavage is widespread in the Hunsrückschiefer south of the Moselle. This second cleavage lies at about 30° to the earlier cleavage even though the first cleavage shows a wide range of attitudes. Field and thin section studies indicate that the different appearance of the two cleavages depends on the pre-existing fabric and does not necessarily reflect diverse modes of origin.

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Zusammenfassung Im Hunsrück-Schiefer der südlichen Mosel-Mulde kommen zwei Arten von Schiefergefügen vor, die erste Schieferung oder Transversalschieferung und die zweite Schieferung oder Schubklüftung. Obwohl die erste Schieferung sehr veränderliche Fälle zeigt, liegt die zweite Schieferung immer etwa 30° von der ersten. Gelände- und Dünnschliffuntersuchungen deuten an, daß die augenscheinlichen Unterschiede zwischen den beiden Schieferungen eine Folge der Unterschiede des bestehenden Gefüges ist und nicht ein Resultat verschiedenen Ursprungs.

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Résumé Un microplissement se surimpose fréquemment à une schistosité plus ancienne dans le Hunsruckschiefer au sud de la Moselle.Ce microplissement conserve un angle de 30° par rapport à la schistosité, même lorsque celle-ci est très variable.Les travaux de terrain et les études sur lames minces montrent que les différences entre ces deux natures de clivage résultent de la structure d'origine et ne reflètent pas nécessairement les influences génétiques subies par la roche.

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Wechselbeziehung kaledonischer Deformationspläne nordöstlich Stavanger (Südwest-Norwegen)

Zusammenfassung Zur Ergänzung der petrographischen Neuaufnahme des kaledonischen Gebirges nordöstlich Stavanger durchGeorg Müller wurde eine strukturgeologische Felduntersuchung vorgenommen.Die obersten Partien des Präkambriums und die metamorphe Gesteinsserie des Kambro-Silurs zeigen zwei Deformationspläne, die sich aufgrund ihrer Altersbeziehungen, ihres Deformationsstils und der vorherrschenden Achsenrichtungen deutlich voneinander unterscheiden. Sie sind daher das Ergebnis zweier unabhängiger Deformationsphasen.Die ältere Deformation (F1) hat mit wechselnder Stärke den gesamten Bereich erfaßt. Ihre Faltenachsen zeigen überwiegend Nordwest-Südost-Richtung. Charakteristisch ist Isoklinalfaltung.Die jüngere Deformationsphase (F2) zeigt keinen ausgeprägten Faltungsstil und hat sich vor allem im unteren Teil der kambro-silurischen Gesteinsserie ausgewirkt. Bei den Faltenachsen überwiegt die Nordost-Südwest-Richtung.Das Quarzkorngefüge hat während der F 1-Deformation eine starke Regelung erfahren. Dagegen hat nur sehr intensive F 2-Faltung zu einer Umregelung geführt.

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In order to complete the petrographic mapping of the Caledonian mountains NE of Stavanger by G.Müller, the structural geology was again studied in the field.The upper parts of the Precambrien and the metamorphic rocks of the Cambro-Silurien show two different deformation plans, which may be distinguished clearly by their age, their style of deformation and the predominant orientation of their axes. Therefore, they were originated in two independent deformation phases.The older deformation (F 1) influenced the complete area with changing intensity. Their fold axes show mostly to NW-SE. Isoclinal folds seem to be characteristic.The younger deformation (F2) does not show a typical style of folding. It influenced especially the lower part of the Cambro-Silurian series. The orientation of the fold axes points especially to NE-SW.The orientation of the quartz axes was regulated parallel during the F 1-deformation. Only heavy F 2-folding led to reorientation of the axes.

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Résumé Dans le but de compléter les nouveaux levés pétrographiques de la chaîne calédonienne au nord-est de Stavanger réalisés par G.Müller, l'auteur a entrepris des travaux de terrain au point de vue structural.Les parties supérieures du Précambrien et la série de roches métamorphiques du Cambro-Silurien montrent deux systèmes de déformation, qui se différencient nettement par leur âge, le style de leur déformation et leurs directions axiales prédominantes, Elles résultent donc de deux phases de déformation indépendantes l'une de l'autre.La phase de déformation la plus ancienne (F1) a touché avec une violence plus ou moins forte l'ensemble du domaine. Les axes de plissement prennent principalement la direction nord-ouest/sud-est. Son plissement isoclinal est très caractéristique.La phase de déformation plus jeune (F 2) ne présente aucun style de plissement bien marqué et a agi principalement sur la partie inférieure de la série de roches cambro-siluriennes. Les axes de plissement sont surtout dirigés nord-est/sud-ouest.Les grains de quartz ont été soumis à une forte régulation pendant la première phase de déformation (F1). Par contre c'est uniquement là où le plissement a été très intense au cours de la deuxième phase (F 2) que le quartz a pris une nouvelle structure.

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Stavauger, Georg üll', . , . , , . (F₁) . , . , NW-SE . . (F₂) , . ., - . , . ., NE-SW. F₁ . F₂ .

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Den Herren Professoren Dr. F.Karl, Kiel, und Dr. G.Müller, Clausthal, möchte ich hiermit für anregende Diskussionen und die gute Zusammenarbeit, Herrn Dr. G.Braun und Dr. A.Richter (beide Kiel) für die Mithilfe bei den Korngefügeanalysen danken. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für die Finanzierung der Untersuchungen — im Rahmen des Forschungsvorhabens Gesteinsmetamorphose — zu Dank verpflichtet.     

Modellversuche zur Hangtektonik

Zusammenfassung Das Verformungsverhalten von Felshängen wird einmal durch die geologische Entwicklungsgeschichte, zum anderen durch die zum Zeitpunkt der Beobachtung herrschenden Randbedingungen (Höhe, Neigung des Hanges, eingeprägte Kräfte) und Gebirgseigenschaften bestimmt. Diese Gebirgseigenschaften sind einerseits von den Gesteinseigenschaften (Verformbarkeit und Festigkeit) und andererseits von der Klüftung abhängig.Mit Hilfe zweidimensionaler großmaßstäblicher Modelle, die in einer ersten Serie aus starren Kluftkörpern (Strukturmodelle) und in einer zweiten Serie aus äquivalentem Modellmaterial aufgebaut waren, wird der Versuch unternommen, die innere Kinematik eines ganzen Hangquerschnittes zu studieren. Während im ersten Fall der Einfluß des Trennflächengefüges allein untersucht werden kann, überlagern sich im zweiten Fall Material- und Gefügeparameter.Anhand der Strukturmodelle wird eine Einteilung in verschiedene typische Verformungsverhalten von Hängen in Abhängigkeit von der Kluftstellung und vom Kluftreibungswinkel vorgenommen.Der besonders interessante Fall eines Kluftkörperverbandes mit bergeinwärtsfallender Bankung — hier überlagern sich Rotations- und Translationsbewegungen — wird in seinem gesamten Verformungsablauf beschrieben und nach charakteristischen Verformungsstadien unterteilt. Dabei wird die Entwicklung der Verformungen vom Hakenwerfen der Böschungsfront bis zu einem tiefgreifenden Talzuschub mit der Ausbildung ausgeprägter Schwächezonen erfaßt.Die an den Versuchen durchgeführten Beobachtungen gestatten eine bessere Bewertung des Trennflächeneinflusses auf das Verformungsverhalten von Felsmassen mit regelmäßigem Gefügemuster (H-Typ) und geben Hinweise zur besseren Abschätzung des Verformungsablaufes im Inneren eines Hanges sowie der zu erwartenden Form des Böschungsbruchkörpers.

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The deformation behaviour of rock slopes is influenced by the geological history, by the boundary conditions (height, inclination of the slope, additional forces) acting at the time of observation and the material properties of the rock mass. The properties depend on the rock parameters (deformability and strength) and on the joint patterns.With two-dimensional large scale models which consisted of rigid blocks in the first series of tests (structural models) and of equivalent model material in a second one, it was tried to study the kinematics of a whole slope section.In the first of those cases joint fabric is the only parameter to be investigated while in the second, series of test material and structural parameters have to be considered simultaneously. The structural models allow a classification into different types of deformation behaviour of the slopes. Criteria of classifications are the inclination of the strata and the friction angle.The especially interesting case of a jointed rock system with strata dipping into the mountain (in this case rotational and translational displacements are superposed) is described in its whole deformation history which is divided into characteristic stages of deformation. The development of displacements is studied from a first Hakenwerfen at the front of the slope to a deep Talzuschub with the formation of zones of weakness (latent sliding surfaces).Conclusions drawn from these tests allow a better assessment of the influence of joint sets on the deformation behaviour of a rock mass, the development of displacements in the interior of a slope and the shape of sliding surfaces.

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Résumé Le processus de déformation des versants rocheux est déterminé d'abord par l'histoire géologique, ensuite par les conditions immédiates du milieu régnant au moment de l'observation (hauteur, inclinaison de la pente, forces emmagasinées) et par les propriétés à l'échelle de l'ensemble rocheux. Ces dernières dépendent d'une part des propriétés du matériau rocheux lui-même (déformabilité et résistance) et d'autre part de la fissuration.A l'aide de maquettes bidimensionelles à grande échelle composées, lors d'une première série, de blocs rigides (modèle structural) et lors d'une seconde série, de blocs faits d'un matériau équivalent, on a assayé d'étudier la cinématique interne d'une coupe transversale faite dans un versant. Tandis que dans le premier cas, c'est seulement l'influence de la disposition des plans de division qui a pu être recherchée, dans le second il y a eu superposition des paramètres propres à cette disposition et au matériau.En partant de ces modèles structuraux, on a pu classer les différents types de comportements à la déformation des versants en fonction de la position de fissures et de leur angle de frottement.Le cas particulièrement intéressant d'un complexe fissuré à stratification inclinant vers l'intérieur du versant (ici se superposent en effet les mouvements de rotation et de translation) est décrit intégralement dans le déroulement de sa déformation et subdivisé en stades caractéristiques de déformation. On a pu ainsi saisir le développement des déformations depuis le «Hakenwerfen» du front du talus jusqu'à la poussée en profondeur vers la vallée, avec formation de zones de faiblesse bien marquées.Les observations faites lors des essais permettent de mieux évaluer l'influence des plans de division sur le processus de déformation des masses rocheuses qui ont une structure régulière (type H). Elles donnent des indications pour apprécier plus justement le développement de la déformation dans un versant, et de la forme de la zone de rupture à laquelle il faut s'attendre.

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, -, , - , — , , . ( , ), — . : 1) — — 2) . , — . . , . Hakenwerfen Talzuschub . , , , .

     

Tectonophysical implications of rock stress determinations

Knowledge of spatial variations (concerning both magnitude and orientation) and temporal variations of the stress tensor at various points in the earth's crust is crucial to our understanding of the fundamental nature of tectogenesis, The means by which this data can be acquired forms the principal subject of a newly developed field of endeavor concerned with thein- situ measurement of stress. This field of research is expanding, with rapid advances in development of techniques, numbers of personnel, and acquisition of field data. Although primarily motivated by engineering and mining operations (because of the immediate applicability of this data to subsurface ground control), the geologic implications — thus far largely ignored — appear enormous. Determinations of stress have been made in every continent. The purpose of this paper is to emphasize the geological (and geophysical) relevance of current stress measurement work, which imposes conditions with which adequate theories of tectogenesis must comply.

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Zusammenfassung Die Kenntnis räumlicher Veränderungen (sowohl hinsichtlich der Größe wie der Richtung) und zeitlicher Veränderungen des stress tensor an verschiedenen Punkten der Erdkruste ist entscheidend für unser Verständnis der Grundzüge der Tektogenese. Die Mittel, mit deren Hilfe diese Daten gewonnen werden können, bilden den Hauptgegenstand eines neu entwickelten Tätigkeitsbereiches, der sich mitin situ-Messungen des stress befaßt. Mit dem schnellen Fortschritt der technischen Entwicklung, steigendem Personalstand und zunehmendem Anfall von Geländeergebnissen dehnt sich dieses Forschungsgebiet immer weiter aus. Obwohl zunächst Ingenieur- und Bergbautätigkeit (wegen der unmittelbaren Anwendbarkeit dieser Daten auf die Untertagekontrolle) Ausgangspunkt waren, erscheinen uns die — bisher weitgehend außer acht gelassenen — geologischen Folgerungen sehr erheblich. Stress-Bestimmungen werden auf jedem Kontinent angestellt. Der Zweck dieser Arbeit ist es, die geologische (und geophysikalische) Relevanz der gegenwärtigen Stress-Messungen hervorzuheben, mit deren Ergebnissen entsprechende Theorien der Tektogenese in Einklang stehen müssen.

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Résumé La connaissance des variations de l'espace (concernant aussi bien la magnitude que l'orientation) et des variations temporelles du «stress tensor» à des points différents de la croûte de la terre est décisive à notre entendement de la nature fondamentale de la tectogenèse. Les moyens par lesquels ces dates peuvent être obtenues, sont le sujet principal d'une sphère d'activité récemment développée, qui s'occupe des mesuragesin situ du stress. Ce domaine de recherches s'élargi avec le développement rapide des techniques, nombre du personnel, et acquisition des dates de champs. Bienque primairement motivé par des opérations ingénieures et minières (à cause de l'applicabilité immédiate de ces dates au contrôle du sous-sol), les conclusions géologiques — largement ignorées jusqu'à présent — apparaîssent énormes. Des déterminations de stress ont été exécutées dans tous les continents. Le but de ce travail est donc de souligner l'importance géologique (et géophysicale) des travaux de mesurage de stress en cours, imposant des conditions avec lesquelles des théories adéquates de tectogenèse doivent être mises d'accord.

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. , , , in situ. ; .

     

Geologische Bearbeitung Südwest-Ägyptens

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

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

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

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History of the terrestrial planets

A time table showing the history of the terrestrial planets is submitted in this paper. The planetary evolution is presented within the framework of global tectonics, whereby a distinction is made between exogenous and endogenous processes. Beginning with the age of 4.5 × 10⁹ years and extending to the age of 3.0 × 10⁹ years all terrestrial planets are characterized by a primordial-meteoric-vulcanic period. The development of the Moon and Mercury had been terminated with the end of this primordial period. Even until most recent times endogenous mantle processes and exogenous erosion processes shape the lithospheres on Mars, Venus, and the Earth. The Earth represents here the extreme case with highly dynamic plate tectonics. The degree of evolution of a planet is proportional to its mass. This leads to the following evolutionary scheme:

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Zusammenfassung Eine Zeittafel zur Entwicklungsgeschichte der terrestrischen Planeten wird vorgelegt. Die Planetengeschichte wird in den Rahmen einer globalen Tektonik gestellt, wobei exogene und endogene Prozesse unterschieden werden. Von ca. 4.5 bis 3.0 × 10⁹ Jahre werden alle terrestrischen Planeten von einer ur-meteorischen-vulkanischen Periode geprägt. Damit ist für den Mond und den Merkur die Entwicklung im wesentlichen abgeschlossen. Bei dem Mars, der Venus und der Erde formen bis in die jüngste Zeit endogene Mantelprozesse und exogene Erosionsprozesse die Lithosphäre, wobei die Erde den Extremfall mit einer hochdynamischen Plattentektonik repräsentiert. Der Entwicklungsgrad eines Planeten ist proportional seiner Masse. Das führt zu folgendem Entwicklungsschema:

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Résumé Une table chronologique décrivant l'évolution des planètes terrestres est proposée dans cette publication. L'évolution des planètes est présentée dans le cadre de la tectonique globale, où distinction est faite entre processus exogènes et endogènes. Entre environ 4.5 et 3.0 × 10⁹ années toutes les planètes terrestres sont caractérisées par une période primordiale-météorique-volcanique. Le développement de la Lune et de Mercure s'est terminé vers la fin de cette période primordiale. Dans Mars, Vénus et la Terre, les processus endogènes du manteau et une érosion exogène ont formé la lithosphère jusque dans les périodes les plus récentes; la Terre représente le cas extrème avec une tectonique de plaques à caractère dynamique très prononcé. Le degré d'évolution d'une planète est proportionnel à sa masse. Ceci conduit au schéma d'évolution suivant:

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. , . 4,5 3,0×10^–9 - . . , , , , . , . . :

     

Crustal structure of the Rhenish Massif: results of deep seismic reflection lines Dekorp 2-North and 2-North-Q

The reflection seismic line DEKORP 2-N reveals an almost complete cross section through the Rhenohercynian Zone, the most external part of the Variscan orogen in Europe.The northern part of DEKORP 2-N and a NE-directed branch (2-N-Q) reveal the Cretaceous of the Münsterland basin and the underlying folded Palaeozoic rocks. The northward decreasing intensity of folding is depicted in great detail by the highly reflective Late Carboniferous coal-measures and deeper reflections down to the level of the Givetian/Frasnian shallow-water carbonates.In the Devonian and older rocks of the Rhenish Massif, bedding is only represented by relatively weak, short and irregular reflections. These are truncated by stronger, southward dipping reflections, which exhibit the listric curvature and flat/ramp geometry characteristic of faults. In the northern part of the section, the thrusts appear to be blind. From the Ebbe Anticline southwards, prominent reflections can be correlated with important thrust faults known from the surface, such as the Ebbe-, Siegen-, Müsen- and Sackpfeife- Thrusts, as well as further important thrust faults in the Lahn- and Dill Synclines. The basal thrust of the extremely thin-skinned Giessen Nappe is only recognizable for a very short distance.At depth, the thrusts flatten out in a relatively transparent zone between 3–5 s TWT, with strongly reflective bands at its bottom and top. The transparent zone might correlate with a high-conductivity layer detected in a magnetotelluric survey; it represents either graphitic metapelites or a zone with an interconnected, brine-filled pore space. The seismic record relates either to lithological differences, or to rheological boundaries.The lower crust in the north is characterized by a relatively transparent zone, which wedges out towards south under the northern margin of the Siegen Anticline. Comparisons with a similar feature in the ECORS profile »Nord de la France« suggest that the transparent zones in both sections correspond to a pre-Palaeozoic basement, such as it underlies the Brabant Massif. Further south, the lower crust is increasingly reflective.The curvilinear, thrust-related reflections are cut by a conjugate set of much weaker, N- and S-dipping reflectors indicating a later deformation with pure shear. Displacement of some marker reflections suggests late- or post-Variscan compression.In an alternative interpretation, these straight and weak reflections represent the only thrust faults, while the curvilinear elements might relate to bedding.A southward rise of the Moho from approx. 11 to 8.5 s TWT is probably due to Tertiary rifting.

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Zusammenfassung Das reflexionsseismische Profil DEKORP 2-N stellt einen fast vollständigen Querschnitt durch das Rhenohercynikum dar.Der nördliche Teil des Profiles 2-N sowie ein SW/NE-verlaufender Abzweig (2-N-Q) zeigen die Transgression der Münsterländer Kreide und das unterlagernde gefaltete Paläozoikum. Schichtgebundene Reflektoren (flözführendes Karbon, devonischer Massenkalk) bilden das Ausklingen der variscischen Faltung nach NW detailliert ab.In den devonischen und vordevonischen Sedimenten des rechtsrheinischen Schiefergebirges erzeugt die Schichtung nur relativ schwache, kurze und unregelmäßige Reflexionen. Diese werden von stärkeren, südfallenden Reflektoren abgeschnitten, die aufgrund ihrer listrischen Krümmung und flat/ramp-Geometrie wahrscheinlich als Überschiebungen zu interpretieren sind. Im Nordteil des Schiefergebirges sind diese Überschiebungen offenbar blind, werden also nahe der Oberfläche durch Faltung kompensiert. Im Ebbe-Sattel und weiter südlich lassen sich die meisten der starken, südfallenden Reflektoren zweifelsfrei mit bekannten Großüberschiebungen korrelieren (Ebbe-, Siegen-, Müsen-, Sackpfeife-Ü, sowie weitere Überschiebungen in der Lahn- u. Dill-Mulde). Die Basisüberschiebung der Giessen-Decke wird nur teilweise abgebildet.Zur Tiefe hin zeigen die Überschiebungen ein zunehmend flacheres Einfallen, und verschwinden in einer relativ transparenten Zone zwischen 3 und 5 s TWT, die im Hangenden und Liegenden durch dünne, stark reflektive Zonen begrenzt ist. Diese transparente Zone entspricht möglicherweise einer Zone hoher integrierter Leitfähigkeit, die in einem begleitenden magnetotellurischen Experiment nachgewiesen worden ist; es handelt sich entweder um einen Graphit-führenden Phyllit-Horizont oder eine mächtigere permeable Zone mit Elektrolyt-gefülltem Porenraum. Die hochreflektiven Bänder über und unter der transparenten Zone entsprechen entweder lithologischen Kontrasten oder rheologischen Grenzen, die vermutlich von einer scherenden Verformung überprägt worden sind.Die Unterkruste im N-Teil des Profiles enthält einen relativ transparenten Bereich, der nach Süden hin unter dem Nordteil des Siegener Sattels keilförmig ausläuft. Ein ähnliches Bild zeigt der Nordteil des ECORS-Profiles »Nord de la France«. Die transparenten Bereiche beider Profile entsprechen wahrscheinlich einem prä-paläozoischen kristallinen Basement, das das Brabanter Massif unterlagert und sich rechtsrheinisch fortsetzt. Südlich des transparenten Keiles wird die Unterkruste zunehmend reflexionsreicher. Die listrisch gekrümmten, an Überschiebungen gebundenen Reflektoren werden von einem konjugierten System schwächerer, N- u. S-fallender Reflektoren abgeschnitten, die auf eine jüngere, bruchhafte Verformung durch reine Scherung hindeuten. Der Versatz einiger älterer Reflektoren deutet auf spät- oder postvariscische Kompression hin.In einer alternativen Interpretation werden nur diese jüngeren Reflektoren als Überschiebungen gedeutet; die älteren, gekrümmten Elemente müßten dann primären lithologischen Grenzen entsprechen.Die Moho steigt von ca. 11 s TWT im N auf 8.5 s TWT unter dem Taunus an. Die Krustenverdünnung im Süden geht wahrscheinlich auf Dehnung im Tertiär zurück.

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Résumé Le profil sismique par réflexion DEKORP-2-N représente une transversale quasiment complète à travers la zone rhénohercynienne. La partie septentrionale du DEKORP-2-N ainsi qu'une branche de direction SW-NE (2-N-Q) mettent en évidence la transgression du Crétacé du Münsterland sur le Paléozoïque sous-jacent plissé. Des réflecteurs liés à la stratification (à savoir: le Houiller et les calcaires de plate-forme dévoniens) illustrent de façon détaillée la diminution vers le nord de l'intensité du plissement varisque.Dans les sédiments dévoniens et pré-dévoniens du Massif Rhénan à l'est du Rhin, la stratification ne fournit que que des réflexions relativement faibles, courtes et irrégulières. Elles sont tronquées par des réflecteurs plus intenses, à pendage sud qui, en raison de leur courbure listrique et de leur géométrie en «flat/ramp», doivent être interprétés comme des chevauchements. Dans la partie septentrionale du Massif, ces chevauchements sont apparemment aveugles, c'est-à-dire qu'ils sont compensés, près de la surface, par le plissement. Dans l'anticlinal d'Ebbe, ainsi que plus au sud, la plupart des réflecteurs intenses à plongement sud peuvent être corrélés avec des chevauchements majeurs connus, tels ceux de Ebbe, Siegen, Müsen, Sackpfeife et d'autres encore dans les synclinaux de la Lahn et de la Dill. Le chevauchement basai de la nappe de Giessen n'est que partiellement représenté.Les chevauchements deviennent de plus en plus plats en profondeur pour disparaître dans une zone relativement transparente qui se situe entre 3–5 sec TWT. Celle-ci est prise en sandwich par des zones minces à forte réflectivité. La zone transparente correspond probablement à une zone de conductivité intégrée élevée dont l'existence a par ailleurs été démontrée dans un essai magnétotellurique mené parallèlement. Il s'agit soit d'un horizon phyllitique graphiteux, soit d'une zone perméable plus épaisse dont les pores sont remplis d'électrolyte. Les bandes à haute réflectivité au-dessus et en-dessous de la zone transparente correspondent soit à des contrastes lithologiques, soit à des limites rhéologiques probablement accentuées par la déformation cisaillante.La croûte inférieure dans la partie septentrionale du profil comporte un domaine relativement transparent qui s'amincit vers le S et se termine, en dessous de la partie nord de l'anticlinal de Siegen, en forme de coin. La partie nord du profil ECORS «Nord de la France» montre une image semblable.Les domaines transparents des deux profils correspondent vraisemblablement à un soubassement cristallin pré-paléozoïque qui est sousjacent au Paléozoïque du Massif du Brabant et se prolonge vers l'est au-delà du Rhin. Au sud du coin transparent, la réflectivité de la croûte inférieure va en augmentant. Les réflecteurs listriques liés à des chevauchements sont recoupés par un système conjugué de réflecteurs plus faibles à plongement nord et sud qui indiquent des failles plus récentes. Le déplacement de quelques réflecteurs plus anciens suggère l'effet d'une compression tardiou post-varisque.Dans une interprétation alternative, seuls ces réflecteurs plus récents sont considérés comme correspondant à des chevauchements. Dans ce cas, les éléments courbes plus anciens devraient représenter des limites lithologiques primaires.Le Moho s'élève à partir de 11 sec TWT environ au nord jusqu'à 8.5 sec TWT en-dessous du Taunus. L'amincissement crustal au sud résulterait du régime de distension survenu au Tertiaire.

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DEKORP 2 Nord. x-t- ray-tracing'a. 6,0 6,6 /, — 7,0 8,2 /. 6,25 /. 28 30 . , .

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Abbreviations MORB Mid-Ocean Ridge Basalt - TWT two-way travel time, seconds (s) - CMP common mid-point - VP vibration point - SNR signal to noise ratio     

Convection experiments and the driving mechanism

The problem of mantle convection is discussed in light of laboratory and numerical experiments. Since Wegener's time our knowledge of earth behaviour has increased, so that we are in a better position to explain continental drift. The explanation of this phenomenon must inevitably include mantle convection. The problem has three aspects: the physical laws, the boundary conditions, and the material. We find that a likely model is high-Rayleigh number convection in a medium of temperature, pressure, and stress-dependent rheology; in this model we expect a strong and heavy upper thermal boundary layer and a fluid and light lower boundary layer. The upper one consists of the lithospheric plates which highly organize the large-scale circulation, while the lower one at the core-mantle boundary becomes unstable in the form of diapirs, plumes, or blobs in a fashion rather independent of the large-scale circulation. This model has the potential of reconciling the conflicting views of horizontal and vertical tectonics.

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Zusammenfassung Das Problem der Mantelkonvektion wird im Lichte neuer Laboratoriums- und Computerexperimente diskutiert. Seit Wegener haben wir über das Verhalten des Erdkörpers manches hinzugelernt, so daß wir bessere Aussichten haben, die Kontinentalverschiebung zu erklären. Die Erklärung muß den Aspekt der Konvektion einschließen, ihre Form ist jedoch noch offen. Das Problem ist ein dreifaches: es umfaßt die Lösung physikalischer Gleichungen, es beinhaltet unzureichend bekannte Randbedingungen, und es schließt die von der Lösung beeinflußten — nicht a priori vorhersagbaren — Materialeigenschaften mit ein. Ein heute wahrscheinliches Modell ist Konvektion bei hoher Rayleigh-Zahl in einem Medium mit temperatur-, druck- und spannungsabhängiger Rheologie. Es sind thermische Grenzschichten zu erwarten, deren obere durch die kalten hochviskosen bzw. festen und schweren Lithosphärenplatten gebildet wird, während die untere an der Kern-Mantel-Grenze heiß, flüssig und leicht ist. Die Platten sind gravitativ instabil und üben einen stark ordnenden Einfluß auf die großräumige Mantelströmung aus. Die untere Grenzschicht ist ebenfalls instabil und hat die Tendenz, die großräumige Zirkulation diapirartig zu durchbrechen. Durch dieses Modell kann der Konflikt zwischen Horizontal- und Vertikaltektonik gelöst werden.

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Résumé Le probléme de la convection du manteau est discuté à la lumière de nouvelles expériences de laboratoire et à l'ordinateur. Depuis Wegener nous avons appris bien des choses sur le comportement du corps terrestre ce qui nous donne de meilleurs vues pour expliquer le déplacement des continents. L'explication doit comporter l'aspect de la convection, dont la forme reste encore ouverte. Le problème est triple: il comporte la solution d'équations physiques, il implique les conditions à la limite qui ne sont pas assez connues, ainsi que les proprietés des matériaux, qui, non prévisibles a priori, sont influencées par les solutions. Un modèle probable est la convection, dans le cas d'un nombre de Rayleigh élevé, dans un milieu à rhéologie dépendant de la température, de la pression et de la tension. Il faut s áttendre à l'existence de couches-limites thermiques, dont la supérieure consiste dans les plaques lithosphériques froides et denses, visqueuses, voire «consolidées», tandis que l'inférieure, située à la limite du manteau et du noyau, est chaude, liquide et légère. Les plaques sont instables et exercent une forte influence dans l'ordonnance à grande échelle des courants du manteau. La couche limite inférieure est également instable et possède la tendance de pénétrer diapiriquement dans cette grande circulation. Ce modèle donne la possiblité de régler le conflit entre la tectonique horizontale et verticale.

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- . , . , . : , , , , . , , . , , , , , , / , , . . , . .

     

Gravity-flow dominated sedimentation on the Buda paleoslope (Hungary): Record of Late Eocene continental escape of the Bakony unit

The Upper Eocene sequence of the Buda Hills consists of fluvial and shallow marine conglomerates, sandstones, bioclastic shallow-water limestone, marlstone and pelagicGlobigerina marl. The succession illustrates rapid, overall subsidence of the area, from terrestrial environments to bathyal depths. Sedimentation occurred on slopes situated on the flanks of synsedimentary basement antiforms. Vertical growth of antiforms caused progressive tilting of beds, layer-parallel extension by boudinage and faulting, and induced redeposition by mass flow. Antiforms are localised in the dextral Budaörs shear zone and in the Buda imbricate stack, which accommodated the dextral displacement. The latter is underlain by blind reverse faults probably merging into a detachment fault at shallow depths. These structures were formed by WNW-ESE oriented compression and NNE-SSW directed tension. The morphological expression of the imbricate stack is the SE-facing Buda slope.The Bakony unit, while escaping from the Alps, was bordered by a northern sinistral and a southern dextral shear zone. Synsedimentary tectonics in the Buda Hills demonstrates the style of deformation inside the escaping block, close to the southern border zone. Tectonically controlled sedimentation suggests that escape tectonics was active as early as Late Eocene time.

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Zusammenfassung Die obereozäne Folge der Budaer Berge wird aus fluviatilen und Abtragungskonglomeraten, Sandsteinen, bioklastischen Flachwasserkalken, Mergelgesteinen sowie pelagischenGlobigerina-Mergeln aufgebaut. Die Abfolge weist eine rapide, im gesamten Gebiet vonstatten gehende Absenkung von kontinentaler Entwicklung bis zu bathyalen Tiefen nach.Die Sedimentation tritt auf Paläoabhängen an den Flanken von synsedimentären Antiklinalen auf Gesteinen des Basements auf. Die Hebung der Antiklinalen verursachte eine progressive Kippung der Sedimente eine schichtparallele Dehnung, durch Boudinage und Verwerfungen und induzierte eine Umlagerung durch Massenströme. Die Antiklinalen sind staffelförmig in der rechtsdrehenden Scherzone von Budaörs und in der verschuppten Brandungssäule von Buda angeordnet, die die Verwerfung begleiten. Die Zone von Buda korrespondiert zu einem SE-vergenten komplexen Abhang. Es liegt eine Unterlagerung von antithetischen Blindverwerfungen vor, die vermutlich in geringer Tiefe in eine Abscherungsverwerfung Übergeht. Alle Strukturen wurden durch WNW-ESE gerichtete Kompressionen und NNE-SSW orientierte Dehnungen geformt.Die Einheit des Bakony war während der Abtrennung von den Alpen umgrenzt durch eine nördliche sinistrale und eine südliche dextrale Scherzone. Die synsedimentäre Tektonik in den Budaer Bergen demonstriert den Deformationsstil innerhalb des abwandernden Blockes eng an der südlichen Grenzzone. Die tektonisch kontrollierte Sedimentation unterstreicht, dass die Ausquetschungstektonik bis in das späte Eozän hinein aktiv war.

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Résumé La séquence sédimentaire d'âge éocène supérieur des collines de Buda est constituée de conglomérats fluviatiles et marins, de grès, de calcaires bioclastiques et de marnes néritiques ou pélagiques àGlobigerina. Cette succession correspond à une subsidence rapide, régionale, passant d'un environnement terrestre à un environnement bathial. La sédimentation s'est effectuée sur les pentes situées sur les flancs des anticlinaux synsédimentaires. Le soulèvement de ces anticlinaux a provoqué le basculement progressif des couches, une extension parallèle à la stratification avec boudinage et fractures, ainsi que le remaniement de sédiments par divers écoulements gravitaires. Les anticlinaux se situent dans la zone décrochante de Budaörs dont le déplacement dextre a été accompagné par un système d'écailles: la zone de Buda. Cette zone correspond à une pente complexe sédimentaire à vergence SE. Elle est caractérisée par des failles inverses aveugles qui se raccordent probablement à faible profondeur à une surface de décollement. Toutes ces structures ont été engendrées par une compression WNW-ESE et une extension NNE-SSW.Durant l'échappement continental, l'unité de Bakony était bordée au nord par une zone cisaillante sénestre et au sud par une zone cisaillante dextre. La tectonique synsédimentaire dans les collines de Buda montre le style de la déformation à l'intérieur du bloc séparé, près de sa limite méridionale. La sédimentation, régie par la tectonique, indique que l'échappement continental avait déjà commencé à l'Eocène supérieur.

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, , , . . , . , , , . , . , -. , . WNW–OSO NNO-SSW. , , . , . , , , .

     

The tectonic history of the Pre-Saharan depression (Morocco) a geomorphological interpretation

During the Cretaceous and Tertiary periods the Pre-Saharan depression between Ouarzazate and Errachidia was an area of deposition in a spatially and chronologically highly differentiated pattern. The variable structural and tectonic history of this region in also reflected in its denudational development. Until the late Pliocene/early Pleistocene the western part (Ouarzazate basin) was a depositional basin for lacustrine and alluvial sediments. Pediment formation did not start before the Pleistocene period. In the central part of the depression (between Boumalne and Tinerhir) denudational activity on cuesta scarps started already in the late Miocene to early Pliocene as can be deduced from a new dating of the Foum el Kous volcano (2.9 my) and from Djebl Sarhro gravels on the crest of the Paleogene scarp. In the easternmost part of the depression (between Goulmima and Errachidia) there are no Neogene sediments, and the calculations of rates of scarp retreat demonstrate that scarp backwearing must have begun in the late Eocene. Thus the shift from depositional to erosional activity in the Pre-Saharan depression ranges from the late Eocene to the Pleistocene. This is at the same time an expression of its complex tectonic history.

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Zusammenfassung Die präsaharische Senke zwischen Ouarzazate und Errachidia war während der Kreide und des Tertiärs ein Sedimentationsgebiet mit zeitlich und räumlich hoch differenzierten Fazies- und Mächtigkeitsabfolgen. Die variable strukturelle und tektonische Entwicklung dieser Zeit spiegelt sich wider in der nachfolgenden Abtragungsgeschichte. Der westliche Teil der Senke, das Becken von Ouarzazate, war bis zum späten Pliozän/frühen Pleistozän ein Ablagerungsbecken für limnische und alluviale Sedimente, bis im frühen Pleistozän die Genese von Pedimenten einsetzte. Im zentralen Teil der präsaharischen Senke zwischen Boumalne und Tinerhir begann die erosive Reliefentwicklung an Stufenhängen bereits im späten Miozän bis frühen Pliozän, wie sich aus einer absoluten Datierung des Ankaratrits des Foum el Kous (2,9 my) ableiten läßt, der sich in die zu dieser Zeit bereits existente Stufenvorlandzone ergoß. Eine untere Zeitmarke für die Entstehung der Schichtstufe stellen die von Süden vom Djebl Sarhro in die Senke hereintransportierten Schotter von Timadriouine dar. Im Ostteil der präsaharischen Senke zwischen Goulmima und Errachidia fehlen neogene Sedimente, und die Ermittlung von Stufenrückwanderungsraten für die Hamada de Meski zeigt, daß die Abtragung hier schon im späten Eozän eingesetzt haben muß. Der Wechsel von Sedimentations- zu subaerischen Abtragungsbedingungen reicht in der präsaharischen Senke vom frühen Pleistozän im Westen bis zum Eozän im Osten. Das ist auf geomorphologischer Grundlage ein Hinweis auf die komplexe strukturelle und tektonische Entwicklung dieser Region.

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Résumé Au cours du Crétacé et du Tertiaire, la dépression présaharienne entre Ouarzazate et Errachidia a été un domaine de sédimentation marqué par de fortes variations de faciès et d'épaisseurs dans le temps et dans l'espace. L'histoire structurale et tectonique mouvementée de cette période se reflète également dans la dénudation qui a suivi. La partie ouest de la dépression (bassin d'Ouarzazate) a constitué jusqu'à la limite Plio-Pléistocène une aire de dépôt de sédiments lacustres et alluviaux; la formation de pédiments n'y a débuté qu'au Pléistocène. Dans la partie centrale de la dépression, entre Boumalne et Tinerhir, l'érosion en cuestas a débuté dès le Miocène supérieur/Pliocène inférieur, comme l'indique une datation récente à 2,9 Ma de l'ankaratrite du volcan Foum el Kous qui s'est écoulée en avant d'une cuesta qui existait déjà à ce moment. Une limite inférieure pour la formation des cuestas est fournie par les graviers de Timadriouine transportés dans la dépression depuis le sud à partir du Djebel Sarhro.Dans la partie orientale de la dépression présaharienne, entre Goulmina et Errachidia, les sédiments néogènes font défaut et l'évaluation de la vitesse de recul des fronts de cuestas montre que ce processus a dû commencer à l'Eocène supérieur. Ainsi, le passage de la sédimentation à l'activité érosive dans la dépression pré-saharienne varie du Pléistocène inférieur à l'ouest, à l'Eocène à l'est. C'est là, à partir de données géomorphologiques, une indication de l'histoire structurale et tectonique complexe de cette région.

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- Ouarzazate Errachidia , , , . . , Ouarzazate / ; . Boumalne Tinerhir () , , Foum el Kous (2,9 Ma), . Timadriouine Djebl Sarhro . Goulmina Errachidia Hamada de Meski , , , . , . .

     

Sulfur isotopes and the origin of stibnite mineralisation in New England,Australia

Stibnite mineralisation in the antimony province of New England can be divided into Central type ores (veins of stibnite + quartz ± berthierite) and Peripheral type ores of stibnite + quartz + native antimony ± berthierite. The Central stibnites have ³⁴S_CDT values of –5±2 (1) which may represent equilibrium precipitation from mantle sulfur at about 200°C. Peripheral stibnites have ³⁴S values between 0 and –25, with a large group at 0±2. They represent precipitation from a limited supply of mantle sulfur and the acquisition of sedimentary sulfur. We consider that the different ore types were produced from distinct ore solutions derived from two immiscible melts. These originated in the deep mantle, were mobilised by tectonic activity and supplied the antimony and most of the sulfur to the ores.     

Paläomagnetische Untersuchungen im Schilfsandstein (Trias,Km2) Westeuropas

Zusammenfassung Von insgesamt 46 beprobten Profilen aus dem Schilfsandstein (Trias, Km2) Westeuropas wurden bislang 41 Profile mit 343 Einheiten und 870 Handstücken mit 1897 Einzelkernen auf ihren paläomagnetischen Inhalt untersucht.Thermische Entmagnetisierungsversuche an 277 Proben zeigen, daß die natürliche remanente Magnetisierung (NRM) von mehreren, an verschiedene Magnetisierungsträger gebundenen Komponenten getragen wird.Als charakteristische remanente Magnetisierung (CARM), von der angenommen wird, daß sie das zur Ablagerungszeit herrschende Paläofeld abbildet, kristallisiert sich für die Sedimentationsräume Weserbergland und Franken eine Deklination (DR=Deklination rotiert) von 60° und eine Inklination (IR=Inklination rotiert) von 30° (DR/IR 60/30) und für Schwaben und die Nordschweiz DR/IR 240/–30 heraus.Neben der stabilen Paläofeldrichtung werden auch sedimentäre und tektonische Gefüge als weitere stabile Magnetisierungsrichtungen abgebildet. Diese Richtungen liegen der Achse maximaler Suszeptibilität (K1 max) parallel.Unter Annahme einer normalen Polarität des Erdmagnetfeldes zur Zeit der Schilfsandsteinablagerung im Weserbergland und Franken und einer reversen Polarität zur Zeit der Ablagerung in Schwaben und der Nordschweiz errechnet sich ein Paläonordpol bei 111 E 28 N; er fällt damit in die Nähe des Triaspoles der Europäischen Polwanderungskurve (McElhinny, 1973).Für den Ablagerungszeitraum des Raibler Sandsteins in den Südalpen wird ein Paläonordpol bei 128 W 48 N errechnet.Die magnetostratigraphische Zeitskala der Trias (Burek, 1970) kann um die Einstufung des Schilfsandsteins in das höhere obere Karn mit beginnender normaler Polarität und dann reverser Polarität ergänzt werden.

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In the Schilfsandstein (Triassic, Km2) of Western Europe 41 sections with 343 units and 1897 cores were sampled for palaeomagnetic investigations. By thermal demagnetization experiments different magnetic minerals were determined as carriers of the natural rémanent magnetization (NRM).The characteristic remanent magnetization (CARM) reflecting the palaeofield direction is described in the Weserbergland and Franken by DR/IR 60/30 (DR = declination after tectonic correction/IR=inclination after tectonic correction) and in Schwaben and Northern Switzerland by DR/IR 240/–30.In addition stable directions are reported which are related to sedimentary and tectonic fabric. These directions are parallel to the axis of maximum susceptibility (Klmax).Assuming normal polarity for the magnetic field during deposition of the Schilfsandstein in the Weserbergland and Franken and assuming reversed polarity in Schwaben and Northern Switzerland a palaeonorthpole is estimated at 111 E 28 N. This poleposition fits near the Triassic poleposition of the European polar wandering curve (McElhinny, 1973).The poleposition of the Bergamasker Alps (Raibler Sandstein, Southern Alps) is figured out at 128 W 48 N.The triassic magnetostratigraphic time scale ofBurek (1970) can be completed as far as the Schilfsandstein is to arrange into the highest Upper Carnian starting with normal polarity going on with reversed polarity.

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Résumé Dans le Grès à roseaux (Trias, Km 2) de l'Europe occidentale, 343 prélèvements provenant de 41 profils et 1897 carrottes extraites de 870 échantillons ont fait l'objet de recherches paléomagnétiques. — Des essais de démagnétisation thermique sur 277 échantillons ont révélé différents minéraux magnétiques comme étant les porteurs de l'aimantation rémanente naturelle (NRM). — L'aimentation rémanente caractéristique (CARM) reflétant la direction du paléochamp magnétique au moment de la sédimentation donne des valeurs de 60/30 pour DR/IR (DR=déclinaison après correction tectonique, — IR=inclinaison après correction tectonique) dans le Weserbergland et en Franconie et 240/– 30 pour DR/IR en Souabe et dans la Suisse septentrionale. — En plus de la direction stable du paléo champ, on a trouvé d'autres directions d'aimentation stables reliées aux structures sédimentaires et tectoniques. Ces directions sont parallèles à l'axe de la susceptibilité magnétique maximale (K1 max). — En supposant une polarité normale du champ magnétique terrestre au moment de la sédimentation du Grès à roseaux dans le Weserbergland et la Franconie, et une polarité inversée pendant sa formation en Souabe et en Suisse septentrionale, il en résulte une position géographique de 111 E et 28° N pour le paléopôle Nord, ce qui coïncide à peu près avec la position du pôle triasique sur la courbe polaire de l'Europe (McElhinny, 1973). Pendant la sédimentation du Grès de Raibler dans les Alpes bergamasques, le paléopôle Nord se trouvait à 128° O 48° N. — L'echelle magnétostratigraphique pour le Trias (Burek, 1970) peut maintenant être complétée en datant le Grès à roseaux dans la partie supérieure du Carnien supérieur, débutant par une aimantation normale et continuant par une aimantation inversée.

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343 41 ( ) 1897 870 . 277 , — NRM — . — CARM —, , , , , (DR = Deklination rotiert) 60°, (IR = Inklination rotiert) 30° (DR/IR 60/30), DR/IR 240/-30. , . /_1makc. , 111 E 28 N, . ., . 128 W 48 N. (Burek, 1970) . . , .

     

Comparison of PTt paths in allochthonous high pressure metamorphic terrains from the Scandinavian Caledonides and the French Massif Central: Contrasted thermal structures during uplift

A regional comparison of retrograde PTt paths of high pressure metamorphic terrains in the Scandinavian Caledonides (Seve Nappe Complex (S.N.C.)) and the French Massif Central (F.M.C.) reveals the following similarities: physical conditions of eclogite formation are roughly identical (600–780°C / 13.5–16.5 Kb), dominantly isothermal decompression. However in detail two major differences have been recognized: 1- In the S.N.C., PT estimates of eclogite formation are constant within individual tectonic lenses but vary when different tectonic lenses are compared. During uplift these temperature differences are maintained and diminish only at the final stages of the uplift history; 2- In the F.M.C. the physical conditions of eclogite formation are relatively constant (700–750°C/15Kb) but discrepancies in temperature (> 100°C) appear during the first stages of the uplift history if one compares eastern with western domains.A thermal analytical model allows to explain these facts. In the S.N.C. the initial temperature difference during eclogite formation is related to various depths of burial. In the F.M.C. diachronic nappe stacking occurs implying a more pronounced screen effect in western than in eastern domains of the F.M.C. This also accounts for the initial retrogression under low- to middle amphibolite facies conditions in the west and granulite facies conditions in the east. Moreover from radiometric and structural data, we can see that all the uplift history of the S.N.C. is assisted by tectonic processes, while in the F.M.C., after the nappe pile was constructed, the uplift history is essentially controlled by erosional and/or isostatic processes.

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Zusammenfassung Ein regionaler Vergleich von PTt Pfaden von hochdruckbeanspruchten Gebieten in den skandinavischen Kaledoniden (Seve Nappe Complex (S.N.C.)) und dem französischen Zentralmassif (F.M.C.) zeigen folgende Ähnlichkeiten: Die physikalischen Bedingungen während der Eklogitbildung waren ungefähr identisch (600–780°C/ 13,5–16,5 kb), hauptsächlich isothermale Dekompression. Trotzdem werden zwei Hauptunterschiede beobachtet: 1- In den S.N.C. sind PT-Schätzungen der Eklogitbildung gleich in individuellen tektonischen Linsen; varriieren aber beim Vergleich verschiedener tektonischer Linsen. Während des Heraushebens wurden diese Temperaturunterschiede aufrechterhalten und verminderten sich nur in den letzten Stadien der Heraushebungsgeschichte. 2- In dem F.M.C. sind die physikalischen Bedingungen der Eklogitbildung relativ konstant (700–750°C/15 kb), aber es treten Temperaturdiskrepanzen (> 100°C) während der ersten Heraushebungsstadien auf, wenn man die westlichen mit den östlichen Bereichen vergleicht.Ein thermales analytisches Modell erlaubt es diese Fakten zu erklären. In den S.N.C. ist die initiale Temperaturdifferenz während der Eklogitbildung mit verschiedenen Versenkungstiefen in Verbindung zu bringen. In dem F.M.C. erfolgte eine diachrone Deckenstapelung, dies bewirkte einen stärker betonten Abschirmeffekt in den westlichen Bereichen des F.M.C als in den östlichen. Der initiale Rückgang von niedriggradigen zu hochgradigen Amphibolitfaziesbedingungen im Westen und Granulitfaziesbedingungen im Osten legen hierüber Rechenschaft ab. Darüber hinaus können wir aus den radiometrischen und tektonischen Daten ersehen, daß die gesamte Hebungsgeschichte des S.N.C. von tektonischen Prozessen unterstützt wurde, während im F.M.C. die Hebungsgeschichte maßgeblich von erosiven und/oder isostatischen Prozessen kontrolliert wurde, nachdem die Dekkenstapelung beendet war.

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Résumé La comparaison des évolutions rétromorphiques PTt des nappes de haute pression des Calédonides Scandinaves (Complexe des Nappes de Seve — S.N.C.) et du Massif Central français (F.M.C.) révèle les similarités suivantes: les conditions intensives du métamorphisme éclogitique sont très voisines (600–780°C/13.5–16.5 Kbar), suivi globalement d'une décompression isotherme. Cependant en détail, des différences majeures ont été reconnues: 1- Dans le S.N.C., les estimations PT de la formation des éclogites sont constantes au sein d'une même unité, mais varient quand cellesci sont comparées. Pendant la remontée, ces différences sont maintenues et ne diminuent que lors des stades terminaux; 2- Dans le F.M.C., les conditions intensives du métamorphisme de haute pression sont relativement homogènes (700–750°C/15 Kbar), mais des différences de température (> 100°C) apparaissent pendant les premiers stades de la remontée entre les domaines occidentaux et orientaux.Une modélisation thermique de type analytique permet d'expliquer ces faits. Dans le S.N.C., la différence initiale de température pendant la formation des éclogites est liée à des profondeurs d'enfouissement variées. Dans le F.M.C., il existe un diachronisme lors de la mise en place des nappes, impliquant un effet d'écran plus prononcé à l'ouest qu'à l'est. Il rend également compte de la rétromorphose des assemblages de haute pression dans les conditions du faciès amphibolite à l'ouest et du faciès granulite à l'est du F.M.C. De plus, à partir des données radiométriques et structurales, on constate que l'ensemble de l'histoire de la remontée du S.N.C. est assistée par des processus tectoniques, alors que dans le F.M.C., une fois la pile tectonique constituée, sa remontée est essentiellement contrôlée par les mécanismes de l'érosion et ceux de l'isostasie.

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(Seve Nappe Complex = S.N.C.) (..), , : (600–780°/13,5–16,5 kb), . . . : 1) S.N.C. , . . 2) .. , , (700–750°/15 ), , , . . S.N.C. . .. , , , . . , , S.N.C. , .. . . / , .

     

Structural and metamorphic evolution of the Sierras Australes (Buenos Aires Province/Argentina)

The Precambrian Basement Complex rocks as well as the Early to Late Palaeozoic cover sediments of the Sierras Australes were affected by one dominant folding and shearing event verging northeastward during Middle to Late Permian times. Strain estimates point to a minimal flattening and lateral shortening of the sedimentary cover sequence of c.20% and c.24% respectively. Continuing rotational deformation within first and second shear and thrust zones is documented by second and third folding and shearing. To the SW the fold belt changes into a fold and thrust belt where imbrication involves the basement. The deformational events were accompanied and outlasted by anchizonal to greenschist facies metamorphism proven by illite crystallinity and quartz deformation and recrystallization data. A temperature increase from ENE to WSW and also from N to S allowed a more ductile deformation of the rock sequence due to different deformation mechanisms operating. The folding and thrusting events were followed by strike-slip shearing on subvertical shear planes and shear zones under an overall sinistral transpressive regime. A model for the tectonic evolution of the Sierras Australes is proposed and some implications for its setting in the Gondwana reconstruction are given.

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Zusammenfassung Das präkambrische Basement sowie die alt- und jungpaläozoischen Deckschichten der Sierras Australes wurden während des Mittl. bis Ob. Perm von einer NE vergenten Faltung und Scherung erfaßt. Strain-Abschätzungen deuten auf eine minimale Plättung und laterale Verkürzung der Sedimentfolge von ca. 20% bzw. 24%. Die fortlaufende relationale Deformation in den ersten und zweiten Scher- und Überschiebungszonen ist durch zweite und dritte Faltung mit Scherung dokumentiert. Der Sierras Australes-Faltengürtel geht nach SW in einen Falten-Überschiebungsgürtel über, dessen nach NE gerichtete Imbrikationen das Basement einbeziehen. Daten der Illit-Kristallinität und Quarz-Deformation/-Rekristallisation zeigen, daß die Deformationen von anchizonaler bis seicht-grünschieferfazieller Metamorphose begleitet und überdauert wurden. Mit der von ENE nach WSW bzw. N nach S zunehmenden Temperierung setzten verschiedene Deformationsmechanismen ein. Sie ermöglichten eine zunehmend duktile Verformung der Gesteinsfolgen. Auf die Faltungen und Auf-/Überschiebungen folgten Lateralverschiebungen an subvertikalen Scherflächen und -zonen unter einem sinistralen transpressiven Regime. Für die tektonische Entwicklung der Sierras Australes wird ein Modell vorgeschlagen, und die Folgerungen für die Stellung in der Gondwana-Rekonstruktion werden angeführt.

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Résumé Les roches du socle précambrien ainsi que la couverture sédimentaire éo- à tardi-paléozoïque des Sierras Australes ont été affectées, au cours du Permien moyen à supérieur, d'un plissement et d'un cisaillement à vergence nord-est. Les déformations sont estimées à au moins 20% d'aplatissement et 24% de raccourcissement latéral. Dans la première et la deuxième zone de cisaillement et de charriage, la déformation rotationnelle continue s'exprime par les deuxième et troisième plissements. Vers le SW la ceinture plissée passe à une ceinture plissée et charriée qui comporte des imbrications du socle. Les déformations ont été accompagnées et suivies d'un métamorphisme de faciès d'anchizone à «schistes verts», ainsi qu'en attestent la cristallinité de l'illite et la déformation et recristallisation du quartz. L'accroissement de la température de l'ENE vers l'WSW ainsi que du N vers le S a donné lieu à des mécanismes de déformation de caractère de plus en plus ductile. La phase de plissement et de charriage a été suivie par un régime de cisaillements décrochants sénestres le long de plans et de shear-zones subverticaux. Les auteurs proposent un modèle de l'évolution tectonique des Sierras Australes et discutent de son insertion dans la reconstruction du Gondwana.

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NE , . 20 24%. . , , , . : , - . ENE WSW N S, . . . .

     

Biogenic and lithogenic magnetic minerals in Atlantic and Pacific deep sea sediments and their paleomagnetic significance

The carrier of the natural magnetization of deep sea sediments was characterized by mineralogical, electron microscopic, and rock magnetic investigations. Magnetic single domain (SD) and pseudo single domain (PSD) particles which are most important for the stable remanent magnetization were separated from the magnetic »coarse fraction« and concentrated as magnetic »fine fraction«. The magnetic coarse fraction consists of lithogenic magnetite and titanomagnetite, which often contains exsolution-lamellae of ilmenite. Both minerals are partially maghematized and occur isolated in the sediment or embedded in rock particles, in regionally different concentrations. The magnetic fine fraction consists of lithogenic magnetite and titanomagnetite and biogenic magnetite (magnetofossils = fossil bacterial magnetosomes), the latter generally maghematized.A graphical method is described which allows the classification and characterization of the magnetic fine fraction by demagnetization of the anhysteretic remanent magnetization (ARM) of whole sediment samples. Three groups with different magnetic properties can be distinguished, characterized by three ARM type-curves: Type A curves are associated with sediments from abyssal plaines. They show nearly identical ARM properties and are typical for magnetofossils.Type B curves are produced by sediments from the vicinity of volcanic regions. Their shapes are variable to a certain degree and indicate two lithogenic magnetic phases.Type C curves are found for sediments from submarine ridges and regions with input of terrigenous detritus. These curves have the largest deviations among each other indicating a magnetic multi-phase assemblage including magnetofossils.

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Zusammenfassung Die Träger der Magnetisierung von Tiefseesedimenten wurden mineralogisch, elektronenmikroskopisch und gesteinsmagnetisch untersucht. Magnetische Eindomänen (SD) und Pseudo-Eindomänen (PSD) Partikel, die für eine stabile remanente Magnetisierung wichtig sind, wurden als magnetische »Feinfraktion« von der magnetischen »Grobfraktion« abgetrennt. Die magnetische Grobfraktion besteht aus lithogenem Titanomagnetit und Magnetit die teilweise maghemitisiert sind und teilweise auch Ilmenit-Entmischungslamellen aufweisen. In regional unterschiedlichen Konzentrationen liegen sie frei im Sediment oder in silikatischer Matrix eingebettet vor. Die magnetische Feinfraktion besteht sowohl aus lithogenem Titanomagnetit und Magnetit, als auch aus biogenem Magnetit (Magnetofossilien = fossile bakterielle Magnetosomen); letzterer ist größtenteils maghemitisiert.Es wird eine grafische Darstellungsmethode beschrieben, die anhand von Untersuchungen der anhysteretischen remanenten Magnetisierung (ARM) von Sedimentproben eine Charakterisierung der magnetischen Feinfraktion erlaubt. Es lassen sich dadurch drei Gruppen mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften unterscheiden, die durch drei Gruppen von ARM-Kurventypen charakterisiert sind.Kurventyp A wird bei Sedimenten aus Tiefsee-Ebenen beobachtet. Die ARM-Daten sind nahezu identisch und zeigen ein Verhalten, wie es für Magnetofossilien typisch ist. Kurventyp B tritt bei Sedimenten aus dem Einzugsbereich vulkanischer Gebiete auf. Er zeigt eine größere Variation und die Form der Kurven spricht für ein System aus zwei lithogenen magnetischen Komponenten.Kurventyp C gehört zu Sedimenten aus submarinen Rücken und dem Einzugsgebiet terrigener Schüttungen. Die Kurvenverläufe sind uneinheitlich und sprechen für ein magnetisches Mehrkomponenten-System mit Beteiligung von Magnetofossilien.

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Résumé Les minéraux porteurs du magnétisme dans les sédiments de mer profonde ont été explorés par les méthodes de la minéralogie, de la microscopie électronique et du magnétisme des roches. Les particules qui correspondent à un domaine magnétique unique (SD) et pseudo-unique (PSD), significatives pour un magnétisme rénanent stable, ont été concentrées comme «fraction magnétique fine» après séparation de la «fraction magnétique grossière». Cette dernière consiste en magnétite et titanomagnétite lithogéniques, qui renferment souvent des lamelles d'exsolution d'ilménite. Ces deux minéraux sont partiellement maghémitisés; ils se présentent isolés ou inclus dans des fragments de roches, avec des concentrations régionales diverses. La fraction magnétique fine consiste en magnétite et titanomagnétite lithogéniques, ainsi qu'en magnétite biogénique (magnétofossile = magnétosome fossile bactérien), cette dernière ordinairement maghemitisée.Les auteurs présentent une méthode graphique qui permet de caractériser la fraction magnétique fine à partir de l'examen du magnétisme rémanent anhystérique (ARM) de l'échantillon de sédiment. Cette méthode permet de distinguer trois groupes de propriétés magnétiques différentes, caractérisés par trois types de courbes ARM. Les courbes de type A caractérisent les sédiments de plaines abyssales; elles montrent des propriétés ARM presque identiques et sont typiques pour les magnétofossiles. Les courbes de types B sont fournies par les sédiments voisins des régions volcaniques; leurs formes varient dans une certaine mesure et indiquent un système à deux composants magnétiques lithogéniques. Les courbes de type C correspondent aux sédiments des crêtes sous-marines et des régions à apports terrigènes; ces courbes présentent entre elles des différences plus marquées, ce qui indique un système magnétique à composants multiples, comportant des magnétofossiles.

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, - . (SD) (PSD) , , » « » «. . . , . , , . » « , , — , , ; . (ARM) , . , ARM. , . - , .

     

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.

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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.

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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.

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