Ein Beitrag zur Gebirgsbildung des Varistischen Bogens

Ohne ZusammenfassungErweiterte Form eines im März 1920 auf der Hauptversammlung der Geologischen Vereinigung in Gießen gehaltenen Vortrags.     

Ein Beitrag der Reflexionsseismik zur Erforschung des tieferen Untergrundes

Ohne Zusammenfassung     

Ein Beitrag zur Isotopengeochemie des Kohlenstoffs in magmatischen Gesteinen

Several arguments indicate that the mean carbon isotopic composition of the earth's crust and the upper mantle should be around-7‰. This agrees quite well with a balance calculation (Table 7) and with what we know about the carbon isotope composition of carbonatites and diamonds. Since fractionation factors decrease with increasing temperatures, the differences in isotopic compositions found in igneous rocks might be expected to be relatively slight and not to differ very much from the mean δ-value for the earth's crust. This also applies to the elements oxygen and sulfur, and to a lesser extent even for hydrogen, but not for carbon. Hoefs (1965) has shown that all igneous rocks contain carbon in at least two different forms:

1. an oxidized form mainly as carbonate and/or as CO₂ (in fluid and gaseous inclusions) in variable concentrations between <100 ppm and several thousand ppm CO₂, and
2. a reduced form with a relatively constant concentration around 200 ppm C. To 1). If the carbonate were of primary magmatic origin, we should expect, in analogy to carbonatites or to some hydrothermal carbonates, a δ ¹³C-value around-7 and a δ ¹⁸O-value between ?15 to ?25‰ relative to PDB, but on the contrary, the variable δ ¹³C- and the relatively heavy δ ¹⁸O-values make it seem probable that the carbonate is not of pirmary magmatic origin, but of secondary, maybe groundwater origin. This does not exclude the possibility that in some cases there may also be some carbonate which is of primary magmatic origin. To 2). If the reduced carbon found in igneous rocks is indigenous to these specimens, theoretically it may occur as elemental carbon (graphite), as carbides, and as organic compounds or as all three combined together.

This reduced carbon has a very light and fairly constant isotopic composition between ?24 and ?28‰ relative to PDB in all igneous rock types. There are two very different possible explanations for these values. The first and simplest one is that this carbon is also of secondary origin, or in other words of biogenic origin—some kind of assimilation of sedimentary organic material. But since this carbon is very evenly distributed, this means that all igneous rocks with a very small, but not negligible, porosity and permeability are impregnated by surface waters containing biogenic-derived organic substances in a concentration of around 200 ppm C. Since bore samples have also been analyzed, this also means that these waters penetrate into igneous rocks even at greater depths. Due to certain similarities in carbon isotopic composition found in extraterrestrial material, in meteorites and in lunar rocks (Table 9), I favor the second possibility of explaining the rather light δ ¹³C values: Several mechanisms have been postulated for the formation of organic matter in our solar system (Fischer-Tropsch type synthesis, Miller-Urey reactions etc.). Evidence supporting the hypothesis of inorganically formed organic matter on the earth has accumulated since Miller (1957) first demonstrated the synthesis of organic compounds from methane, ammonia and water. It is postulated that photosynthesis is not the only process leading to isotopically light carbon, but that some of these reactions (perhaps Fischer-Tropsch type synthesis) may also yield to isotopically light carbon. In addition to these data, some gaseous CO₂-samples of probably volcanic origin from Germany have been analyzed. The CO₂ discharged in areas of ancient volcanic activity shows δ ¹³C value between ?2 and ?5‰, typical for geothermal areas (e.g. Yellowstone, New Zealand). The CO₂ found in inclusions in evaporites, some of them near basaltic dikes, shows a strikingly different δ ¹³C composition (between ?15 and ?25%.) comparable to CO₂ sampled over liquid Hawaiian lavas. On the basis of the isotope-exchange reaction CH₄+2H₂O ? CO₂+4H₂, temperature seems to be the most important parameter, being responsible for the observed differences in isotopic composition.     

Ein Beitrag zur Genese der Vererzung des Grazer Paläozoikums

Epimetamorphic ores which were collected on the dumps of the mining area Arzberg-Haufenreith show relicts and structures which point to a genesis of the type Meggen respectively Rammelsberg. Other arguments for this are mica-layers rich in Ilmenite, which are very probably representing basic metamorphic tuffs.     

Die Stadien des tektonisch-magmatischen einheitszyklus im westdeutschen perm und ihre methodische Auswertung zur Analyse eines Gebirges

Ohne Zusammenfassung     

Begleitworte zur geologischen Karte des Gebirges zwischen Vals-Platz und Hinterrhein

Ohne Zusammenfassung     

Ein Beitrag zur Vulkanologie Süd-Perus

The Nevado Coropuna (6400 m/19 500 ft) is the largest and highest volcano of Peru and is situated 150 km NW of the town of Arequipa at a distance of 110 km from the Pacific coast. Results of a thorough petrographic study are presented including microprobe and radiometric measurements.

1. The constituent rocks building up the Coropuna volcano are lavas and rhyodacitic ash flows intercalated between older and younger lavas at the foot of the cone. The volcanic edifice rests on older ignimbrite sheets (14 m. y.) exposed only in the surrounding valleys.
2. The lavas are typically latite-andesites which contain some normative quartz in the groundmass. Plagioclase has 37–47% An. The depth of the phenocryst crystallization is calculated at 8–12 km based on the equilibrium between plagioclase, clinopyroxene and groundmass.
3. The Coropuna volcano has existed since the Late Miocene (5 m. y.). Approximately 2 m. y. ago a catastrophic explosion produced large rhyodacitic ignimbrite deposits around the foot of the mountain. Thereafter the effusion of lavas was dominant through Holocene times with the latest lavas becoming slightly more acidic (62% SiO₂).
4. 30–40 km to the W and SW of the Coropuna some outliers of the coastal batholites are exposed. Both their radiometric age (Cretaceous, 97 m. y.) and their chemical composition are in disagreement with the notion of these granodioritic to gabbroic rocks as the intrusive equivalents of the young volcanics.

     

Beitrag zur Regionalmetamorphose des Harzes

Zusammenfassung Im intrusiven spilitisierten Basalt des Mitteldevons südlich von Langeisheim (NW-Harz) wurde die Mineralparagenese: Pumpellyit + Prehnit + Epidot + Aktinolith, welche in einer Matrix von Albit, Chlorit, Calcit und Quarz vorkommt, vorwiegend mit der Mikrosonde untersucht.Diese Mineralgesellschaft des Metabasits hat sich während der Versenkung des heute noch >4 km stratigraphische Mächtigkeit betragenden Sedimentstapels des Wolfshagen-Goslar-Troges gebildet. Durch die Einengung der mitteldevonischen bis oberkarbonischen Sedimentserien bei der Auffaltung des Harzes im Oberkarbon ist deren Mächtigkeit stark erhöht worden.Aufgrund von Untersuchungsergebnissen in anderen Gebieten, welche in der Pumpellyit-Prehnit-Fazies vorliegen (referiert vonMiyashlro 1973), und von experimentellen petrologischen Untersuchungen zu Mineralreaktionen dieser Fazies (Nitsch 1971) läßt sich die maximale Metamorphosetemperatur für die mitteldevonischen Spilite des Wolfshagen-Goslar-Troges zu nahe 400° C bei Drücken 3 Kbar festlegen.Der Wert des geothermischen Gradienten während der Metamorphose hat wahrscheinlich zwischen 40 und 45° C/km Tiefe gelegen, wenn man von einer durch die Faltung bedingten Verdoppelung der Sedimentgesteinsmächtigkeit ausgeht.

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In rock samples of a Middle Devonian spilitized basaltic sill near Langelsheim (Northwestern Harz Mountains) the following mineral assemblage: pumpellyite + prehnite + epidote + actinolite grown in a groundmass of albite, chlorite, calcite and quartz has been studied by use of a microprobe.This mineral assemblage was formed during the Rhenohercynian burial of a Devonian and Carboniferous pile in the Wolfshagen-Goslar through. Nowadays, the remaining metasedimentary rocks still amount to more than 4 kilometers stratigraphical thickness although the Harz mountains suffered two periods of denudation, a Permian one and another Post-Cretaceous one. The real thickness of the Rhenohercynian pile increased strongly by folding in the Upper Carboniferous and is assumed to be more than 8 kilometers.Considering the research results from various areas which have been metamorphosed under the conditions of pumpellyite-prehnite facies (compiled byMiyashiro 1973) and based on petrological data regarding the mineral reactions of the pumpellyite-prehnite facies (Nitsch 1971) the following conclusions can be made: The peak temperatures of the Rhenohercynian regional metamorphism ranged near 400° C.The formation of the assemblage pumpellyite + prehnite took place at pressures (P_f = P_l below 3 kilobars. The geothermal gradient controlling the metamorphic recrystallization was moderate (40–45° C per kilometer depth) assuming a total thickness of the folded beds of more than 8 kilometers.

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Résumé Dans le NW du Harz (R.F.A.), le synclinorium de Wolfshagen Goslar est occupé par une série sédimentaire d'âge dévonien moyen à carbonifère supérieur. La partie de cette série visible aujourd'hui présente encore une puissance de plus de 4 km, après les deux phases d'érosion permienne et post-crétacée. Le raccourcissement dû au plissement du Harz au Carbonifère supérieur a contribué à accroître cette épaisseur jusqu'à une valeur effective de plus de 8 km.Cette série renferme un basalte (métabasite) intrusif spilitisé d'âge givetien, qui affleure au sud de Langelsheim. Cette roche présente, dans une matrice d'albite-chloritecalcite-quartz, une paragenèse à pumpellyite + prehnite + épidote + actinote, engendrée au cours de l'enfouissement de la série. Cette paragenèse a été étudiée à la microsonde. Les résultats de ces mesures ont été comparés: d'une part avec des données provenant de diverses régions de faciès à pumpellyite-prehnite (rapportées parMiyashlro, 1973), d'autre part avec des données de pétrologie expérimentale (Nitsch, 1971). Il en résulte pour les métabasites étudiées une température maximale de près de 400 °C sous une pression inférieure à 3 Kb.Le gradient géothermique au moment du métamorphisme devait être 40° et 45 °C/Km, valeur obtenue en tenant compte de l'augmentation d'épaisseur due au plissement.

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Beitrag zur Geochemie des Chroms

Chromium has been determined in 227 rocks and minerals by means of the diphenylcarbazido colorimetric method, which was modified for this purpose. The mean error of the method, expressed as the difference between duplicate determinations, is ±2%, and chromium contents down to 1 p.p.m. can be measured.

The analyses show that chromium is concentrated in the basic and ultrabasic rocks, while the granites investigated generally contained only about 1 p.p.m. Cr. In the basic rocks, the chromium is present in specific chromium minerals such as chromite and picotite, and also in magnetites and pyroxenes. The felspar contains almost no chromium.

The chromium content of volcanic rocks decreases steadily with increasing SiO₂ content. Thus, the melilite basalt of Gotzenbruhl with 34·7% SiO₂ contains 1380 p.p.m. Cr, while the Aar granite with 77% SiO₂ contains but 1 p.p.m. Cr.

Among the sedimentary rocks, high chromium contents are found in bauxites and in sedimentary iron ore deposits. In the bauxites this is due to relative (secondary) enrichment of chromium, while in the iron ores chromium may be associated with the iron in a colloidal state.

Pelitic sediments show a very uniform chromium content. Of 40 samples investigated, 24 contained between 70 and 110 p.p.m. Cr., while the remainder were also fairly close to these values.

For the most part, the chromium in sediments is concentrated in the micas and clay minerals, particularly in illite.

Zusammenfassung

Nach der kolorimetrischen Methode mit Diphenylcarbazid, die für diesen Zweck modifiziert wurde, sind an 227 Gesteinen und Mineralen Chrombestimmungen durchgeführt worden. Der mittlere Fehler der Methode, mit der man Chrommengen bis zu 1 p.p.m. nachweisen kann, beträgt bei je zwei Bestimmungen ±2%.

Die Analysen zeigen, dass das Chrom in den basischen und ultrabasischen Gesteinen angereichert ist, während die untersuchten Granite gewöhnlich nur 1 p.p.m. Cr enthielten. In den basischen Gesteinen steckt das Chrom in eigenen Chrommineralen, wie Chromit und Picotit, in den Magnetiten und in den Pyroxenen. Der Feldspat enthält fast kein Chrom.

Der Chromgehalt der Eruptivgesteine nimmt mit steigendem SiO₂-Gehalt kontinuierlich ab. So enthält der Melilithbasalt von Götzenbrühl 34,7% SiO₂ und 1380 p.p.m. Cr, der Aaregranit 77% Si0₂ und dementsprechend nur 1 p.p.m. Cr.

Bei den Sedimenten findet man hohe Chromgehalte in den Bauxiten und auch in manchen sedimentären Eisenerzlagerstätten. In den Bauxiten handelt es sich um eine relative Anreicherung des Chroms, in die Eisenerzlagerstätten kann es kolloidal mit dem Eisen gelangen.

Einen sehr gleichmässigen Chromgehalt weisen die Pelite auf. Von 40 untersuchten Proben liegen 24 zwischen 70 und 110 p.p.m. Die restlichen Proben liegen nahe um diese Werte herum.

Das Chrom der Sedimente steckt zum allergrössten Teil in den Glimmern und Tonmineralen und da vor allem im Illit. Die Mobilität des Chroms bei der Metamorphose ist sehr gering. Deshalb kann man mit Hilfe des Chromgehalts in manchen Fällen entscheiden, ob ein bestimmter Amphibolit ein Orthooder ein Paragestein ist.

Der durchschnittliche Chromgehalt für die Sedimente wurde zu 92 p.p.m. Cr berechnet. Der Chromgehalt der Eruptivgesteine konnte nicht genau berechnet werden. Es wurde angenommen, dass er nicht allzusehr vom mittleren Chromgehalt der Sedimente abweicht, so dass sich ein mittlere Chromgehalt der Erdruste von etwa 90 p.p.m. Cr ergibt.     

Ein qualitativer Mangantest zur Anwendung im Feld

Ohne Zusammenfassung     

Strukturuntersuchung an zwei Kluftkarinthinen. Ein Beitrag zur Karinthinfrage

Inhalt Es werden Kluftkarinthine von der Saualpe in Kärnten kristallo-graphisch, optisch, chemisch und röntgenographisch untersucht.Zusammenfassung In der Literatur unterscheidet man zwischen Gesteinskarinthin und Kluftkarinthin. Während der Gesteinskarinthin schon eingehend untersucht worden ist (S. Koritnig, 1940,H. Heritsch, P. Paulitsch, undE.-M. Walitzi, 1957), war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, dasselbe am Kluftkarinthin durchzuführen.Nach den jetzt vorliegenden Daten liegt der Gesteinskarintin innerhalb des Bereiches der Hornblende sowohl optisch wie auch chemisch (durch Eisenarmut und Magnesiumreichtum) am weitesten von der gemeinen grünen Hornblende ab. Die beiden untersuchten Kluftkarinthine bilden in denselben Eigenschaften Übergänge zur gemeinen grünen Hornblende.Unter Berücksichtigung der röntgenographischen Untersuchung lauten die speziellen kristallchemischen Formeln fürKluftkarinthin Saualpe Kluftkarinthin Kupplerbrunn Mit 6 Textabbildungen     

Beitrag zur Kenntnis des Oberkreide-klimas in Polen

Zusammenfassung Einer der wichtigsten Temperatur-Hinweise im Paläoklima der Oberkreide in Polen sind die Reste der kontinentalen Floren aus dem Alb, Cenoman, Turon, Coniac, Campan und Maastricht. Diese Florenreste treten überwiegend in marinen Sedimenten auf und sind durch marine Faunen datiert. Das Vorkommen der für das gemä\igte Klima typischen Formen wie Pappeln, Weiden, Buchen und Nadelbäume neben den Eukalypten, Feigenbäumen, Lauraceen und anderen für warmes Klima charakteristischen Pflanzen weist auf den warmen, doch nicht tropischen Charakter des damaligen Klimas hin. Zahlreiches Auftreten von Coccolithophoridae und Radiolarien bei gleichzeitiger Armut an Diatomeen bezeugt ebenfalls, da\ das Kreide-Meer warm war. Die Reptilienreste, die in den Alb-, Campan- und Maastricht-Sedimenten angetroffen werden, weisen im gleichen Ma\ auf warmes Klima hin. Für nicht tropischen Charakter des Klimas spricht die Tatsache, da\ das Gebiet von Polen sich zu jener Zeit au\erhalb des Siedlungsbereiches von Riffkorallen und wärmeliebenden Muschel- und Schnekken-Arten (Rudistae und Nerinacea) befand.Die langlebigen Muschel- und Schnecken-Arten, welche sowohl in der Oberkreide Polens als auch in den heutigen Meeren vorkamen, können als Anzeiger der thermischen Zonen dienen. Die Verzahnung der wärmeliebenden und der für kältere Gewässer typischen Formen bei gleichzeitigem zahlreichen Auftreten von Formen, die in den gemä\igten Zonen vorherrschend sind, weist auf eine gemä\igte Temperatur des Oberkreide-Meeres hin. Auf gewisse thermische Wechsel in der Oberkreide-Zeit können vielleicht änderungen in der Schalenstärke der Inoceramen hindeuten. Die obigen Daten — in Form eines Diagramms zusammengestellt — ähneln dem Temperatur-Diagramm, das von R.Bowen (1961) an Hand der Isotopen-Untersuchungen verfertigt wurde. Der Schalenstärke nach könnte man von thermischen Maxima im Oberturon, im Coniac und im Santon sprechen.Aus dem Polnischen übersetzt von S.Smoleski.     

Über den „Hygrophyllit“ im Rotliegenden des Saar-Nahe-Gebietes,ein Beitrag zur Diagenese pyroklastischer Gesteine

In certain areas rhyolitic tuffs of the Upper Rotliegend include a greenish, talc-like substance, called Hygrophyllit. It has been found too at the base of the Rotliegend in the Saarland. It is shown, that Hygrophyllit corresponds to decomposed pumice, related to the acid permian volcanism. X-ray, DTA and chemical investigations yielded, that Hygrophyllit consists essentially of a mixed layer mica-Ca-montmorillonite with random interstratification and previously about 33 % expandable layers. In consequence there are in the Rotliegend of the Saar-Nahe-Basin three different diagenetic developments of acid pyroclastic rocks: The formation of Kaolinite in the Lower Rotliegend, of devitrification products in the Upper Rotliegend and of an interstratified mica-montmorillouite concerning pumice. The reason for this different diagenesis is discussed.

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Für weitgehende Hilfe bei den elektronenmikroskopischen Untersuchungen schulde ich Herrn Doz. Dr. Pense Dank. Ebenso danke ich Herrn Dr. Lorenz für Diskussionen und Überlassung von jüngerem Bimsmaterial.     

Beitrag zur Hydrogeochemie des Donauwassers in Österreich

Zusammenfassung Das Wasser der Donau wurde an sechs Stellen innerhalb des österreichischen Staatsgebietes bei extrem niedrigem Wasserstand (Herbst 1971) und bei erhöhtem Wasserstand (Frühjahr 1972) beprobt und auf gelöste Stoffe mit Hilfe naßchemischer Methoden, der Spektralphotometrie, Flammenspektroskopie, Atomabsorptionsspektrometrie und optischer Spektroskopie auf etwa 40 Bestandteile untersucht.Das Donauwasser erscheint im Vergleich mit älteren Analysen an anorganischen Bestandteilen noch wenig verunreinigt und entspricht in bezug auf die Spurenbestandteile etwa den geochemischen Durchschnitten in Flußwässern. Auch die Schwebstoffe erweisen sich als relativ arm an absorbierten Schwermetallen. Der Gehalt an Spurenelementen scheint vom Wasserstand und von der Jahreszeit abhängig zu sein.

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Contribution to the hydrogeochemistry of the danube water in Austria

Summary The water of the Danube River was sampled at six points in Austria during periods of deepest and higher water level in the autumn of 1971 and in the spring of 1972. The samples were analyzed for circa 40 elements with the aid of wet analysis methods, polarography, spectralphotometry, atomic absorption methods and optical spectroscopy.In comparison with older data the water of the Danube is scarcely polluted by inorganic components. The contents of trace elements are comparable with the world average of river water. The suspended substances contain relatively few absorbed heavy metals. The trace content seems to be dependant on the water level and the season.

     

Geometrie und Kinematik der Taunuskammüberschiebung — Beitrag zur Diskussion des Deckenproblems im südlichen Schiefergebirge

Zusammenfassung Gefügeanalysen in Bewegungsbahnen und bilanzierte Profile erlauben eine Neubewertung der Taunuskammüberschiebung und der begleitenden Struktureinheiten. über die schon länger bekannte Tatsache einer die Faltung und Schieferung überdauernden NW-gerichteten Schuppenstapelung wird deutlich, da\ der Transport des Oberschiebungskörpers im späten Verlauf in westliche Richtung umschwenkt. Damit verbunden ist eine zunehmende Konzentration der Deformation auf die Bewegungsbahnen. Der Ablauf korreliert mit einer retrograden Gefügeentwicklung in den Scherzonen (von Myloniten zu Kataklasiten, vor allem an der Front bzw. Basis des überschiebungskörpers) ausgehend von anchimetamorphen bis grünschieferfaziellen Bedingungen. Diese, stratigraphische Grenzen anscheinend schneidende Metamorphose mit synkinematischem Höhepunkt setzt eine stärkere tektonisch gesteuerte überlagerung der nur ca. 3 km mächtigen devonischen Abfolge am Schiefergebirgssüdrand voraus. Diese Zusammenhänge und die aus Profilen und ihrer Bilanzierung gewonnene Einsicht in die interne Geometrie der Taunuskamm-Soonwald-Einheit legen eine Neuinterpretation nahe: Die Einheit erscheint insgesamt als parautochthoner Deckenkörper (Transport > 8 km an der Front) mit der Internstruktur eines teleskopartig zusammengeschobenen und gestapelten »hinterland-dipping-duplex«-Systems, das vom kristallinen Fundament der nördlichen Mitteldeutschen Schwelle in das nördliche Vorland hinein abgeschert wurde.

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The analysis of structures in shear zones and of balanced cross sections allows a new evaluation of the »Taunuskamm«-thrust at the southern border of the Rheinische Schiefergebirge. Besides the long known fact of NW-directed imbrication which outlasts folding and cleavage formation, tectonic transport appears to switch to the west during late stage movement. This development is related to increasing concentration of deformation along the shear zones and is moreover accompanied by retrogressive conditions within the shear zones (from mylonites to cataclasites) at the front and at the base of the thrust body, starting from very low grade to low grade conditions. This synkinematic metamorphism which cuts across stratigraphic boundaries presupposes a tectonic superposition or stacking of the mere 3 km of Devonian sediments at the southern rim of the Rheinische Schiefergebirge. These relationships and the results of balancing lead to a new interpretation of the »Taunuskamm-Soonwald«-unit: the unit seems to be an parautochtonous nappe body (over 8 km of thrusting at the front) with the internal structure of a hinterland dipping duplex system which has been sheared of from the crystalline basement of the northern Mid-German Crystalline Rise, and has been telescoped into the northern bassin.

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Résumé L'analyse des structures dans les couloirs de cisaillement («shear zones») et dans les profils équilibrés («balanced cross sections») permet une nouvelle évaluation du chevauchement du «Taunuskamm» à la bordure sud du Massif Schisteux Rhénan. Outre le fait, déjà connu, d'une imbrication vers le NW qui a persisté après la formation du plissement et de la schistosité, il s'avère que le transport tectonique de la masse chevauchante s'est infléchi vers l'ouest pendant sa phase finale. Ce processus s'est accompagné d'une concentration de la déformation dans les couloirs de cisaillement, ainsi que d'une dégradation des structures (de mylonites à cataclasites) au front et à la base du corps charrié dans des conditions (pt) qui vont de l'anchimétamorphisme au faciès des schistes verts. Ce métamorphisme syncinématique, qui transgresse les limites stratigraphiques, implique un empilement tectonique de la série dévonienne, peu épaisse (3 km) au bord sud du Massif Schisteux Rhénan. Ces dispositions ainsi que l'équilibrage des coupes transversales conduisent à une nouvelle interprétation de l'unité du Taunuskamm-Soonwald: il s'agit d'une nappe de charriage parautochtone (flèche de 8 km au front de la nappe) présentant la structure interne d'un système de «hinterland dipping duplex» qui a été décollée du socle cristallin du Seuil de l'Allemagne Centrale et a été télescopée dans le bassin situé au nord.

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Gitterenergetische Berechnungen an Zirkon. Ein Beitrag zur Ladungsverteilung in der Silikatgruppe

Zusammenfassung Gitterenergetische Berechnungen an Zirkon, wobei die experimentall ermittelte Struktur unter Konstanthaltung der Si–O- und Zr–O-Abstände deformiert wurde, ergeben, daß unter Annahme rein ionarer Bindung zwischen Zirkonium und der Silikatgruppe die Ladung des Siliziums über 1+liegen muß. Nimmt man als untere Grenze für die effektive Ladung des Zirkoniums (wegen partiell kovalenter Bindung) 2+ an, so erniedrigt sich die untere Schranke für die Ladung von Si auf 1/2+. Die Annahme eines Siliziums mit der Ladung Null oder gar einer negativen Ladung führt zu schweren Widersprüchen mit der Erfahrung. Wahrscheinlich liegt die effektive Ladung von Si zwischen 1+ und 2+.

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Summary Lattice energies were calculated for a series of geometrical deformations of the structure of zircon, leaving constant the experimental interatomic distances Si–O and Zr–O. Assuming a purely ionic binding force between zirconium and the SiO₄-group, it can be shown that the charge of the silicon must be greater than 1+. If 2+ is taken as lower limit of the effective charge of zirconium (because of partial covalency), the lowest possible value of the charge of silicon diminishes to 1/2+. The assumption of a neutral silicon or even more of a silicon with negative charge leads to definite contradictions with experimental facts. The effective charge of silicon probably has a value between 1+ and 2+.

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Mit 9 Textabbildungen

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Herrn Professor Dr. F.Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Die Entstehung einiger tektonischer Grundbegriffe. Ein Beitrag zur Geschichte der Geologie

Zusammenfassung Die ersten tektonischen Vorstellungen legte 1669Nic. Steno in seinem Prodromus nieder. Seine Beobachtungen an horizontalen und geneigten Schichten führten später zu dem Begriffe der orogenetischen Diskordanzen. L.Élie de Beaumont ist sein direkter Nachfolger geworden, während J.Hutton ganz unabhängig von beiden den Diskordanzbegriff entwickelte. Die neptunistische Lehre von A. G.Werner ging von einem primären, von Wasserfluten geschaffenen Relief der Erdoberfläche aus, das überschichtet wurde. Doch auchWerner dachte daneben ebenfalls an große Höhlen, deren Decken einbrechen würden. Die neptunistischen Schwierigkeiten ergaben sich aus der Unmöglichkeit einer vertikalen Sedimentation von primär senkrecht gestellten Schichten. Die Anfänge der Erforschung der Tektonik des Rheingrabens werden dargelegt, und es wird besonders gezeigt, daßÉlie de Beaumont, der 1836 von einem eingebrochenen Gewölbe sprach, schon vorher Kenntnis eines eingebrochenen Gewölbes von Island und eines Schichtgewölbes von Württemberg über Schwarz wald — Vogesen nach Lothringen hatte. Die Zeit des Einbruches legteÉ. de Beaumont irrtümlich in die Zeit des Buntsandsteins.Theorien der Gebirgsbildung wurden mit L. v.Buch's Erhebungstheorie und geognostischen Gebirgssystemen um zwei weitere Ideen 1824–1835 erweitert.Élie de Beaumont baute diese Theorie sehr aus und sprach von Revolutionen der Erdkruste (1829). Die Faltengebirge fanden in J.Thurmann (1832) ihren ersten gründlichen Bearbeiter, der am Beispiel des Faltenjuras nachwies, daß doch nur Horizontalkräfte am Werke gewesen sein können und die Erhebungstheorie L. v.Buch's für diese Gebirgsarten keine Erklärung bringe. Zum Schlusse wird die Geschichte des Geologenkompasses gebracht.

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Nic. Steno was the first who developed tectonic ideas in his Prodromus in 1669. His observations in the surroundings of Firenze (Italy) led him to the notion what nowadays is called a discordance by orogeny. He was followed by the French L.Élie de Beaumont, while the Scotchman J.Hutton developed this term of tectonic discordance quite independently of both.The neptunic theory of A. G.Werner in Freiberg (Saxony) started from the idea that the primary relief of the surface of the earth was formed by floods and covered with sediments. Furtheron he assumed large caves, the tops of them having broken down, explaining in this manner very inclined strata. The difficulties in this neptunic theory resulted from the fact that it was impossible to account for a sedimentation in a vertical line as seen in vertical layers.The author gives a survey of the first researches in the tectonics of the Rhinegraben and shows thatÉlie de Beaumont, who in 1836 mentioned the breakdown of the central ridge of a vault, so forming the rift-valley, had already some information of such a pressure arch in Iceland and of a second one stretching from Würtemberg via Black Forest—Vosges to Lorraine.Élie de Beaumont misdated the collapse of this large vault, stating erroneously the time of Buntsandstein (=New Red Sandstone).Between 1824 and 1835 L. v.Buch developed two further theories on orogenesis, that of the elevation-crater hypothesis and that of the geognostic systems of mountains. É.de Beaumont completedBuch's theory and in 1829 he spoke of revolutions of the earth's crust.The first who thoroughly researched the Swiss Jura was J.Thurmann. Quoting the folded strata of this region as an example he proved that only horizontal stresses could have been responsible for the formation of these mountains and that the elevation-crater hypothesis of L. v.Buch acting only with vertical forces could not give any explanation for it.Finally the author recapitulates the history of the geologist's compass.

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Résumé Les premières conceptions tectoniques ont été exposées en 1669 par N.Steno dans son « Prodrome ». Ses observations sur des strates horizontales ou inclinées ont conduit ultérieurement à la notion de discordances orogéniques. L.Élie de Beaumont fut son successeur direct, cependant que J.Hutton, tout à fait indépendamment des deux premiers développa la notion de discordance. La théorie neptuniste de A. G.Werner se basait sur l'existence préalable d'un relief terrestre créé par les flots et qui aurait été noyé sous les strates des dépôts ultérieurs. Pourtant, dans un autre ordre d'idées,Werner pensait aussi à l'existence d'immenses grottes dont les toits s'effondreraient. Les neptunistes éprouvèrent des difficultés résultant de l'impossibilité d'expliquer des couches redressées par une sédimentation verticale. L'auteur expose les débuts des recherches sur la tectonique du fossé rhénan et montre en particulier qu'Élie de Beaumont, qui parla en 1836 d'une voûte effondrée avait déjà auparavant eu connaissance d'une voûte effondrée en Islande et d'une voûter structurale allant du Wurttemberg en Lorraine par-dessus la Forêt-Noire et les Vosges. Par erreur,É de Beaumont plaça le moment de cet effondrement à l'époque du grès bigarré.Avec la théorie des soulèvements et des orogènes géognostiques L. v.Buch enrichit de 1824–1835 les théories orogéniques de deux concepts supplémentaires.Élie de Beaumont les développa et parla de révolution de la croûte terrestre (1829). Les premières recherches approfondies sur les chaînes plissées sont dues à J.Thurmann (1832) qui, d'après l'exemple du Jura plissé, démontra que seules des forces horizontales ont pu avoir été à l'oeuvre et que la théorie des soulèvements de L.von Buch n'apportait pas d'explication pour les chaînes de ce type.Pour terminer, l'auteur expose l'histoire de la boussole du géologue.

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, , .: , , . . (1669), . . . . . .

     

Ein Modell zur alpidischen Evolution und Orogenese des Tauernfensters

Zusammenfassung Die drei großen der jüngst vonSchlager &Schöllnberger für die Nördlichen Kalkalpen herausgearbeiteten stratigraphischen Wenden, die jeweils eigene Entwicklungsstadien einleiten, lassen sich auch in den im Tauernfenster vorliegenden Serien des Mesozoikums feststellen.Die Adneter Wende, die zeitlich mit dem Aufreißen der kontinentalen Kruste und der Herausbildung der Bündner Schiefer-Geosynklinale zusammenfällt, die die europäische von der ostalpinen (austroalpinen) Platte trennt, ist für den betrachteten Raum das wichtigste Ereignis zwischen variszischer und alpidischer Gebirgsbildung.Die altalpidische Orogenese setzt in der mittleren Kreide ein und erreicht in der Oberkreide mit der Subduktion der europäischen Platte unter die Sedimente der Geosynklinalfüllung (Bündner Schiefer) sowie derselben unter die ostalpine (austroalpine) Platte ihren Höhepunkt. Der Zuschub der heute im Tauernfenster vorliegenden Serien war im Campan abgeschlossen. Ebenso ist die Deckengliederung in Venedigerdecke (Zentralgneis-Komplexe mit Sedimenthülle und höhere Teildecken), Glocknerdecke (vorwiegend aus Bündner Schiefern mit Ophiolithen bestehend) und Ostalpin bereits auf die kretazischen plattentektonischen Vorgänge zurückzuführen.Die alttertiäre Regionalmetamorphose hat während ihres Höhepunktes am Ende des Eozäns die heute im Tauernfenster aufgeschlossenen Serien bis in Tiefen von 15 km oder mehr versenkt. Die anschließende, durch weitere Einengung verursachte Aufwölbung der Tauernkuppel führt zum Einströmen heißen, tiefkrustalen sauren Materials in den Kern des Antiklinoriums und — in heute noch nicht angeschnittenem Niveau -zur Anatexis.Der Flysch der Ostalpen ist aus einem paläogeographisch nördlich der Zentralgneiszone beheimateten Gebiet abzuleiten.

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The Mesozoic series of the Tauern Window are characterized by three changes in the sedimentation conditions dividing the stratigraphic evolution in four periods.In Middle and Upper Cretaceous time, the European plate is subducted under the Austroalpine plate. In Campanian time, the series of the Tauern Window are wholly covered by the Austroalpine Nappe. Three great tectonic units can be distinguished: i. e., the Venediger Nappe (consisting of Zentralgneis and its cover as well as smaller nappes and schuppen), the Glockner Nappe (mainly consisting of the Bündner Schiefer with ophiolites), and the Austroalpine nappes.The Lower Tertiary regional metamorphism culminates at the end of the Eocene at which time the series of the Tauern Window are brought into depths of 15 km or more. The succeeding arching of the Tauern cupola by continuing compression causes influx of hot acid crustal material and anatexis in the core of the anticlinorium.The flysch of the Eastern Alps derives from a zone situated paleogeographically north of the Zentralgneis zone.

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Résumé Les séries secondaires de la fenêtre des Hohe Tauern sont caractérisées par trois changements dans les conditions de la sédimentation divisant ainsi l'évolution stratigraphique en quatre périodes. Pendant le Crétacé moyen et supérieur la plaque Européenne est subductée sous les Schistes lustrés de la fosse eugéosynclinale qui, de son côté, est subductée sous la plaque Austroalpine. La formation des grandes unités tectoniques s'est achevée pendant le Crétacé supérieur, c'est-à-dire la Nappe de Venediger (constituée par le Zentralgneis et sa couverture aussi que des nappes et des écailles particulières), la Nappe du Glockner (surtout constituée par des Schistes lustrés avec des ophiolites), et les nappes Austroalpines.Le métamorphisme tertiaire culmine à la fin de l'Eocène, au terme duquel les séries de la fenêtre des Hohe Tauern sont enfouies à un profondeur de 15 km ou plus. La formation de la voûte des Hohe Tauern commence immédiatement après par rétrécissement continuel, provoquant l'admission de materiel chaud de la croûte acide et l'anatéxie dans l'intérieur de l'anticlinorium.Le flysch des Alpes orientales dérive d'une zone située paléogéographiquement au nord de la zone du Zentralgneis.

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Beobachtungen zur Stratigraphie des Schilfsandsteins im ost-lippischen Bergland

Zusammenfassung Die sandige Fazies des Schilfsandsteins ist in Ost-Lippe rhythmisch aufgebaut. Diese Abfolge ist so konstant, daß sie als stratigraphische Gliederung verwendbar ist. Einzelne Schichtglieder lassen sich bis maximal 2500 m Erstreckung verfolgen und als Leithorizonte benutzen. Das gilt auch beim Übergang in andere Faziesbereiche. Die Sandsteine selbst sind ebenfalls (z. T. undeutlich) rhythmisch entwickelt; die Zuordnung von Rhythmen ist in einigen Fällen möglich. Modalbestands-Analysen, Korngrößen- und Karbonat-Bestimmungen ergeben keine feinere Untergliederungsmöglichkeit der Schichtfolge. Sie vermögen die makroskopische Schichtgliederung teilweise zu stützen bzw. zu ergänzen. - Ausblick auf Sedimentationsverhältnisse im Untersuchungsgebiet und arbeitsmethodische Fragen.

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The sandstone-facies of the Schilfsandstein (km₂) in the eastern part of Lippe (eastern Westphalia) shows a rhythmic sedimentation, which may be used as a stratigraphic subdivision. Some layers continue on distances up to 2500 m and partly give the possibility to connect the silty and the sandstone-facies. The lithologic subdivision is only in some degree controlled by means of modal analysis, mechanical and carbonate analysis. - Short review of sedimentary and methodic problems.

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Résumé Le faciès gréseux du Schilfsandstein (km₂) dans la partie de l'est de Lippe (Westphalie orientale) est sédimenté rhythmiquement. Cette manière de sédimentation peut être usée à une subdivision stratigraphique. Quelques bancs peuvent être suiviès jusqu' à une distance de 2500 mètres; cela rend possible en partie une corrélation des faciès de silt et de grès. On peut contrôler la subdivision lithostratigraphique seulement en partie à l'aide d'analyses minérales et granulométriques et par détermination du carbonate. - Aperçu des problèmes sédimentologiques et méthodiques.

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