Kaledonische,herzynische und alpidische Ereignisse im Mittelostalpin nördlich der westlichen Hohen Tauern,abgeleitet aus petrographischen und geochronologischen Untersuchungen

Zusammenfassung Die Schwazer Augengneise (Kellerjoch-Gneise) und die Steinkogelschiefer wurden petrographisch und geochronologisch untersucht. Die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise zeigen eine prograde Metamorphose der Amphibolitfazies. Sie liegen auf den schwächer metamorphen Innsbrucker Quarzphylliten und unter den ebenfalls schwächer metamorphen Gesteinen der Grauwackenzone, nördlich der westlichen Hohen Tauern (Tirol, Salzburg, Österreich). Aufgrund des kombinierten Compston-Jeffery- und Nicolaysen-Diagramms ist das Sedimentationsalter des Eduktes der Steinkogelschiefer 540 Mio. Jahre. Das Alter der Platznahme des Eduktes der Schwazer Augengneise ist wahrscheinlich 425 Mio. Jahre. Eine kaledonische Metamorphose ist nicht nachweisbar.Die herzynische Metamorphose verursachte sowohl in den Schwazer Augengneisen als auch in den Steinkogelschiefern eine vollständige Sr-Homogenisierung im Gesamtgestein. Die Rb-Sr-Isochrone der Schwazer Augengneise ergibt ein Alter von 322±24 Mio. Jahren bei einem Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-Isotopenverhältnis von 0.7180±0.0024. Die Rb-Sr-Isochrone der Steinkogelschiefer definiert ein Alter von 347±30 Mio. Jahren, bei einem Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-Verhältnis von 0.7150±0.0021. Die herzynischen Phengite aus den Schwazer Augengneisen ergeben mit der Rb-Sr-Methode ein Abkühlungsalter von 273 bzw. 260 Mio. Jahren. Die K-Ar-Phengit- und Muscovitalter sind Mischalter, welche zwischen dem Alter der herzynischen und dem der frühalpinen Metamorphose liegen. Das frühalpine Ereignis wird durch Rb-Sr-Biotitalter um 90 Mio. Jahre erfaßt. Dieses Alter entspricht dem Zeitpunkt der Abkühlung der Gesteine unter 300 °C vor dem frühalpinen Deckenschub.Die K-Ar-Alter der Biotite sind geologisch nicht interpretierbar, da sie Ar-Überschuß zeigen.Die Überlagerung der Innsbrucker Quarzphyllite durch die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise ist wahrscheinlich das Ergebnis eines herzynischen Deckenbaus. Die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise könnten daher nicht zur mittelostalpinen Deckeneinheit gehören, sondern tektonisch gesehen, Teil des unterlagernden unterostalpinen Innsbrucker Quarzphyllites sein.

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Petrology and geochronology of the Schwazer Augengneis (Kellerjochgneis) and of the Steinkogelschiefer north of the western Tauern Window have been investigated. The Steinkogelschiefer are garnet-mica schists, the Schwazer Augengneis is an orthoaugengneiss. Both rock units show a prograde metamorphism of the amphibolite facies and are interbedded between the Innsbrucker Quarzphyllite and the Grauwackenzone. The Innsbrucker Quarzphyllite and the rocks of the Grauwackenzone clearly show in respect to the Schwazer Augengneis and the rocks of the Steinkogelschiefer unit a lower metamorphic grade of the greenschist facies. From combined Compston-Jeffery- and Nicolaysen-diagrams the age of the sediments from which the mica schists of the Steinkogelschiefer unit derives is 540 m. y. The age of the intrusion of the magma from which the Schwazer orthoaugengneis later originated is probably 425 m. y. A Caledonian metamorphism could not be demonstrated by radiometry. In the Schwazer Augengneis as well as in the paragneisses of the Steinkogelschiefer unit a complete Sr-homogenisation was produced by the hercynian metamorphism. An age of 322±24 m. y. and a Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-ratio of 0.7180±0.0024 result from a Rb-Sr-Isochrone of the Schwazer Augengneis. The RbSr-Isochrone of the Steinkogelschiefer defines an age of 347±30 m. y. and a Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-ratio of 0.7150±0.0021. From the Rb-Sr-method a cooling age of 273 and 260 m. y. is established for the phengites from the Schwazer Augengneis.K-Ar-ages of the muscovites and of the phengites are mixed ages between the hercynian and that of the eoalpine metamorphism. The eoalpine metamorphism is dated by the Rb-Sr-age of the biotites (90 m. y.). This age corresponds to the cooling of the rocks below a temperature of 300 °C before the eoalpine nappe transport.K-Ar-ages of the biotites show excess argon and are therefore from a geological point of view meaningless. From petrological and geochronological data it cannot be demonstrated that the tectonic position of the Schwazer Augengneis and of the Steinkogelschiefer unit on the top of the Innsbrucker Quarzphyllit and under the Grauwackenzone is due to the alpine nappe transport.From a tectonic point of view, the Steinkogelschiefer and the Schwazer Augengneis therefore probably belongs to the middle austroalpine unit of the Innsbrucker Quarzphyllit.

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Résumé Les gneiss oeillés de Schwaz (Kellerjochgneise) et les schistes de Steinkogel ont été étudiés par voie pétrographique et géochronologique.Tous deux montrent une métamorphose progradée du facies amphibolite. Ils reposent sur la série moins métamorphique des »Innsbrucker Quarzphyllit« et sous la Zone des grauwackes, également peu métamorphiques, au nord des »Hohe Tauern« occidentales Tyrol, Salzbourg, Autriche).Selon le diagramme combiné Compston-Jeffery et Nicolaysen l'âge de la sédimentation des schistes de Steinkogel est de 540 Mio. ans. L'âge de la sédimentation des gneiss oeillés de Schwaz est probablement 425 Mio. ans. Un métamorphisme calédonien ne peut être démontré.Le métamorphisme hercynien a causé — tant dans les gneiss oeillés de Schwaz que dans les schistes de Steinkogel — une homogénisation complète du Sic. L'isochrone RB/Sr des gneiss oeillés de Schwaz indique une âge de 322±24 Mio. ans et un rapport Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ de 0.7180±0.0024.L'isochrone Rb/Sr des schistes de Steinkogel indique un âge de 347±30 Mio. et un rapport Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ de 0.7150±0.0021. Les phengites hercyniennes dans les gneiss oeillés de Schwaz indiquent, selon la méthode Rb/Sr, un âge de refroidissement de 273 et 260 Mio. ans. Les âges K/Ar de la phengite et la muscovite sont des âges mixtes compris entre celui du métamorphisme hercynien et celui du métamorphisme évalpin.L'éveénement éoalpin est évalué à 90 Mio. ans (Rb/Sr-biotite). Cet âge correspond au moment du refroidissement des roches en-dessous de 300 °C avant al poussée des premières nappes alpines.Les âges K-Ar des biotites ne peuvent pas être interpretés géologiquement étant donné pu'ils montrent un excès d'Ar.Le recouvrement de l'»Innsbrucker Quarzphyllit« par les schistes de Steinkogel et les gneiss oeillés de Schwaz est probablement le résultat d'une tectonique hercynienne. Il en résulte que les schistes de Steinkogel et les gneiss oeillés de Schwaz ne pourraient pas faire partie de l'ensemble de la nappe austroalpine moyenne, mais vus tectoniquement, être une partie de la nappe austroalpine inférieure sous-jacente de l'»Innsbrucker Quarzphyllit«.

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(Kellerjoch-Gneise) Steinkogel. . - — , (, , ). Comston-Jeffery Nicolaysen'a , SteinKogel'a, 540 . , , , , 425 . . . - 322±24 Sr⁸⁷/Sr^8b 0,7180±0,0024. Steinkogel'a 347±30 0,7150± 0,0021. - 273–260 . , -, - . , -, - 90 . 300° , - . , . . . - Steinkogel'a , , . - , , , -- .

     

The Azuara impact structure (Spain): new insights from geophysical and geological investigations

A progress report on geophysical and geological investigations in the 35–40 km diameter Azuara probable impact structure (northeast Spain) is given. The target is a 10 km thick sequence of Palaeozoic, Mesozoic, and Cenozoic sediments. Gravity measurements establish a negative residual anomaly of about 100m/s² and a mass deficiency of 1.24×10¹⁴ kg. They suggest the existence of a buried inner ring with half the size of the outer ring. The result of preliminary model calculations is compatible with the assumption of a flat structure only a few kilometers deep. Measurements of the total intensity of the Earth's magnetic field do not indicate causative bodies related to the structure. Geological mapping reveals a tectonic style which is characterized by folds and faults with radial and tangential elements and a strong horizontal component. Ejecta, abundant monomict and polymict breccias, dislocated megablocks, inverted stratigraphy, and a megabreccia up to 80 m thick in the outer ring are evidence for intense and violent deformation. Networks of typical breccia dikes well-known from many impact structure cut through nearly all stratigraphical units. Various types and generations of breccia dikes occur. In addition to previously described shock deformation in quartz and mica, we present further evidence of high-pressure and high-temperature signatures in rocks. The age of the impact is estimated to be Upper Eocene or Oligocene. We conclude that the formation of the Azuara structure is difficult to explain by mechanisms other than impact, and we discuss our observations within the scope of the contact/compression, excavation, and modification stages of impact cratering with special attention directed to the peculiarities of the Azuara sedimentary target.

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Zusammenfassung Es wird über geophysikalische und geologische Untersuchungen in der Struktur von Azuara berichtet. Sie liegt in Nordost-Spanien, ist nach der gängigen Klassifikation eine wahrscheinliche komplexe Impakt-Struktur, hat einen Durchmesser von 35–40 km und ist in etwa 10 km mächtigen Sedimenten angelegt. Schweremessungen erbringen eine Restfeld-Anomalie von etwa –100m/s² (–10 mgal) und ein Massendefizit von 1,24×10¹⁴ kg. Kleinräumige Anomalien können als Ausdruck eines inneren Ringes gedeutet werden; sein Durchmesser wäre grob halb so groß wie der des morphologischen Ringes. Einfache Modellrechnungen sind mit der Annahme einer sehr flachen Struktur anomaler Dichte verträglich. Messungen der Totalintensität des Erdmagnetfeldes geben keine Hinweise auf Störkörper, die mit der Entstehung der Struktur in Verbindung gebracht werden könnten. Nach Kartierungen und strukturgeologischen Untersuchungen ist ein tektonischer Stil gegeben, der radiale und tangentiale Elemente mit ausgeprägter horizontaler Komponente aufweist. Auswurfmassen, viele und verschiedenartige monomikte und polymikte Brekzien, dislozierte Schollen, inverse Stratigraphie und eine bis zu 80 m mächtige Megabrekzie im Bereich des morphologischen Ringes belegen ungewöhnliche und energiereiche Deformationen. Charakteristische Brekziengänge, die von vielen Impakt-Strukturen bekannt sind, durchschlagen nahezu alle stratigraphischen Einheiten. Verschiedenartige Typen und Mehrfach-Generationen von Brekziengängen treten auf. Früheren Beobachtungen von Schockeffekten in Mineralen werden neue Befunde zu Hochdruck- und Hochtemperatur-Einwirkungen hinzugefügt. Beim gegenwärtigen Stand der Kenntnisse ist es schwer, endogene Prozesse zur Entstehung der Azuara-Struktur heranzuziehen; die Annahme eines Impakts, der in das obere Eozän oder ins Oligozän datiert wird, ist zwingend. Die wesentlichen Phasen der Kraterbildung, soweit sie Lehrbuchwissen geworden sind, werden für die Azuara-Struktur erörtert.

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Resumen Se presenta un informe detallado sobre las investigaciones geofísicas y geológicas realizadas en la probable estructura de impacto (compleja) de Azuara, con un diåmetro de 35–40 Km. Las medidas gravimétricas establecen una anomalia residual de alrededor de –100 m/s² (–10 mgal) y una deficiencia de masa de 1.24×10¹⁴ Kg. Estas medidas sugieren la existencia de un anillo interno soterrado con un diámetro cuyo valor es la mitad del anillo externo. El resultado de los cálculos en un modelo preliminar es compatible con la admisión de una estructura plana de únicamente pocos kilómetros de profundidad. Las medidas de intensidad total de campo magnético terrestre descartan la presencia en profundidad de un cuerpo causante de la estructura. El mapa geológico revela un estilo tectónico caracterizado por pliegues y fallas con elementos radiales y tangenciales, y un fuerte componente horizontal. Ejecta, abundantes brechas monomícticas y polimícticas, megabloques dislocados, estratigrafia invertida, y una megabrecha de más de 80 m. de espesor loealizada en el anillo externo, constituyen evidencias de una deformación intensa y violenta. Redes de típicos diques de brecha, bien conocidos en otras estructuras de impacto, cortan casi todas las unidades estratigråficas. Pueden observarse varios tipos y generaciones de diques de brecha. Además de la previamente descrita deformación por efecto de choque en granos de cuarzo y mica, nosotros presentamos evidencias adicionales de efectos en las rocas generados a altas presiones y temperaturas. La edad de la estructura puede ser o Eoceno superior o Oligoceno. Concluimos que la formación de la estructura de Azuara es difícil de explicar por cualquier otro mecanismo que no sea un impacto, y discutimos nuestras observaciones dentro del ámbito de los estadios de contacto/compresión, excavación, y modificatión (presentes en la craterización por impacto), haciendo hincapié en las peculiaridades del objetivo sedimentario de Azuara.

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. ; , ; 35–40 , 10 . -100 m/s² (–10 mgal) 1,24 10²⁴ . , ; , . , . , . - , . , , , 80 . , , - . . . (Azuara). , , . , .

     

Die Flugmagnetometervermessung des Oberrheingrabens und ihre Interpretation

Zusammenfassung Nach einem Überblick über wichtige technische Details von Flugmagnetometermessungen und gesteinsmagnetischen Untersuchungen wird die Karte der magnetischen Anomalien des Oberrheingrabens und seiner näheren Umgebung erläutert. Die magnetischen Anomalien grenzen ein SW-NE ausgerichtetes Gebiet ab, das im wesentlichen im Streichen ungestört durch den Rheingrabenrand verläuft. Dasselbe gilt für einzelne Anomalien. Die Ursache dieser Anomalien ist auf Grund der gesteinsmagnetischen Untersuchungen im Grundgebirge zu suchen.Eine quantitative Interpretation durch Modellkörper wird in Form einer Interpretationskarte vorgelegt, der Lage, Tiefe, Form und Magnetisierung zu entnehmen sind. Die magnetischen Störkörper verlaufen weitgehend parallel zu den bekannten geologischen Strukturen. Der eigentliche Rheingraben tritt im Anomalienbild nur indirekt hervor; doch gibt es Hinweise auf eine alte Anlage im Grundgebirge.

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After explaining fundamental technical details of airborne-magnetometer measurements and rockmagnetic investigations, the magnetic isanomaly map of the Upper Rhinegraben and its vicinity is presented. The magnetic anomalies delimit a SW-NE extending area running unaffected in its strike, across the Rhinegraben fault. The same can be observed for single anomalies. According to rockmagnetic investigations, the anomalies are caused by the basement. The results of the quantitative interpretation are plotted into an interpretation map, from which position, depth, shape and magnetization can be read. The magnetic model bodies are running parallel to known geological structures. The Rhinegraben itself is shown by the isanomaly map only indirectly, but there are hints to an old indication in the basement.

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Résumé Après avoir fait un exposé complet des détails techniques importants relatifs aux mesures exécutées par magnétomètre aéroporté aussi bien qu'aux investigations du magnétisme des roches, les auteurs commentent la carte des anomalies magnétiques du Fossé Rhénan et de ses environs les plus proches. Les anomalies magnétiques délimitent une aire de direction SW-NE, dont le tracé passe par la bordure du Fossé Rhénan tout en restant, en majeure partie, exempte de perturbations qui affectent la direction. Cela s'applique également à des anomalies individuelles. En raison des investigations du magnétisme des roches il faut chercher l'élément déclencheur de ces anomalies dans le substratum ancien.Les auteurs soumettent une interprétation quantitative réalisée à l'aide du rendu spatial du corps-modèle — interprétation présentée sous forme d'une carte d'interprétation qui permet de reconnaître, entre autres, la position, la profondeur, la forme de rendu spatial et la magnétisation. Les tracés de corps-modèle circonscrits par les anomalies, prennent un cours qui est largement parallèle aux bassins et aux seuils connus. Le Fossé Rhénan proprement dit ne ressort que de façon indirecte sur la carte des isanomalies. Toutefois il y a des indications qui suggèrent des disposition qui remontent à une époque reculée et se trouvent dans le substratum ancien.

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. SW-NE , . . - — , , -, , . ; , .

     

Sediment dispersal from Vogelsberg Basalt,Hessen, West Germany

Volcanic detritus in sand size stream sediment spreading outward from Vogelsberg extrusive and hypabyssal rocks decreases in abundance from percentages exceeding 90 % to less than 5 % within 20 km of the source area. The rapid decrease results largely from dilution of the stream sediment resulting from disintegration of friable Bunter Sandstone on the plains surrounding the crystalline rocks. The effect is more pronounced in the fine sand fraction of the stream sediment because the Bunter sand is fine grained.If a geologist of the post-Holocene were to sample this stream sand in outcrop, he would have to be located within about 10 km of the present Vogelsberg mass to infer its existence.

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Zusammenfassung Vulkano-klastische Flußsedimente im Korngrößenbereich von Sanden, die sich aus den Ergußgesteinen und hypabyssischen Gesteinen des Vogelsbergs herleiten, nehmen die Häufigkeit von mehr als 90 % bis auf weniger als 5 % innerhalb von 20 km vom Ursprungsgebiet ab.Die starke Abnahme ist als Folge einer Verdünnung der Flußsedimente entstanden. Die Verdünnung ist durch die Zersetzung des leicht verwitterbaren Buntsandsteins auf den Ebenen, die diese vulkanischen Gesteinen geben, verursacht.Da der Buntsandstein von feinkörniger Natur ist, wird der Verdünnungseffekt in der Feinsandfraktion der Flußsedimente besonders deutlich beobachtet.Würde ein Geologe einst Gesteinsproben entnehmen, die aus diesen Sedimenten entstanden sind, so müßte er sich in einem Umkreis von 10 km des heutigen Vogelsberggebietes befinden, um dessen Existenz nachweisen zu können.

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Résumé Les débris volcaniques dans les sédiments fluviaux de granularité sableuse provenant des roches extrusives et hypabyssales du Vogelsberg voient leur proportion décroÎtre de 90 % à moins de 5 % sur une distance de 20 km. à partir de leur origine. Cette décroissance rapide provient principalement de la dilution du sédiment fluvial par suite de la désintégration des grès bigarrés sur les plaines avoisinant les roches cristallines. L'effet est encore plus prononcé dans la fraction fine du sédiment fluvial à cause de la finesse du sable bigarré.Un géologue des temps futurs qui aurait à échantillonner ce sable fluvial dans ses affleurements devrait rester dans les 10 km. de l'actuel Vogelsberg pour en présumer l'existence.

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- , Vogelsberg'a, 20 90% 5%. . . .. , . , , Vogelberg'a 10 , .

     

Petrology of the alkaline rocks around Sivamalai,Coimbatore District,Tamilnadu, India

The alkaline rocks around Sivamalai are represented by syenites, nepheline syenites and basic alkaline rocks. The syenites are comprised of olivine-pyroxene, pyroxene, hornblende and biotite syenites and syenodiorites, pegmatite phases and quartz syenite. Nepheline syenites include pyroxene, hornblende and biotite bearing varieties. Syenites with pockets of garnet, magnetite or corundum occur in some places between the nepheline syenites and the country rocks represented dominantly by granitic gneisses. The basic alkaline rocks are represented by barkevikite melteigite and they occur as xenoliths amidst the nepheline syenites. The field mineralogical and petrochemical characteristics indicate the igneous nature of these rocks. The syenites and nepheline syenites are inferred to be evolved from pyroxene syenodiorite and barkevikite melteigite respectively. The irregular distribution of garnet and corundum is attributed to the metasomatism of the country rocks by the alkaline magma.

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Zusammenfassung Die alkalischen Gesteine um Sivamalai umfassen Syenite, Nephelinsyenite und basische alkalische Gesteine. Die Syenite sind aus Olivin-Pyroxen, Pyroxen, Hornblende und der Biotitsyenit, Syenodiorit, Pegmatitphasen und Quarzsyenit zusammengesetzt. Die Nephelinsyenite schließen Varietäten mit Pyroxen, Hornblende und die Biotite ein. Syenite mit Granatlinsen, Magnetit oder Korund schalten sich an einigen, Stellen zwischen Nephelinsyenite und die weiter verbreiteten granitischen Gneise. Die basischen Alkaligesteine werden durch barkeviktischen Melteigit vertreten und finden sich als Xenolithe im Nephelinsyenit. Der mineralogische und petrochemische Feldbefund läßt auf eruptiven Charakter dieser Gesteine schließen. Es wird angenommen, daß die Syenite und Nephelinsyenite sich aus Pyroxensyenodiorit und Barkevikitmelteigit entwickelt haben. Die ungleichförmige Verteilung von Granat und Korund wird auf die Metasomatose der umgebenden Gesteine durch alkalisches Magma zurückgeführt.

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Résumé Les roches alcalins autor de Sivamalai sont représentées par des syénites, des syénites éléolitiques et de roches alcalines basiques. Les syénites comprennent des syénites à péridot, pyroxene, hornblende et biotite, et des syénodiorites, des phases pegmatitiques et des syénites quartziféres. Les syénites éléolitiques comprennent des variétés à pyroxene, hornblende et biotite. Des syénites avec poches à grenat, magnétite ou corindon se rencontrent en quelques endroits entre les syénites éléolitiques et les roches encaissantes représentées principalement par gneiss granititiques. Les roches alcalines basiques sont représentées par des melteigites barkévictiques et se rencontrent en enclaves dans les syénites à néphéline. Les caractéristiques sur le terrain, minérologiques et pétrochimiques, indiquent le caractère igné de ces roches. Les syénites et les syénites éléolitiques sont considérées comme dérivant respectivement de syénodiorites pyroxéniques et de melteigites barkévictiques. La répartition irregulière du grenat et du corindon est attribuée à la métasomatose des roches encaissantes sous l'influence du magma alcalin.

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Sivamulai , - . -, , - , -, -. - , . - - , . -. . , - - . .

     

The ševĚtín astrobleme,southern Bohemia,Czechoslovakia

The geological, geomorphological, petrological, and geophysical data for the 46 km circular structure evtín (4905N, 1435E), southern Bohemia, are consistent with characteristic of moderately eroded structures that have originated by hypervelocity meteorite impact. The astrobleme, dated as late Cretaceous (probably Coniac-Santon, 85-75 m.y.), is dissected into radial fault segments, which exhibit a variable level of erosion. The classification of the evtín astrobleme as a probable impact structure is based on the geological and geophysical evidence of central »scar« about 8 km in diameter, shock metamorphism in the centre of the structure, and relics of silicified impact breccia including globular and suevite types with structural indications of molten material. Shatter coning and shock metamorphism are documented for several formations and lithologies ranging in age from the hercynian granite of the crystalline basement, through Stephanian-Permian, to the Upper Cretaceous-Lower Klikov Formation. The morphological expression of the crater rim is preserved in the less eroded segments. The central uplift (d=21 km, approximately 0.5 of the total diameter), still preserved in part as a positive morphological feature, is partly burried under the post-impact Upper Klikov Formation. The impact event provided the major tectonic, geomorphological, and paleogeographic resetting, which was known for some time in the evolution of the continental Upper Cretaceous of this area and expressed in the splitting of the Klikov Formation into two divisions.

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Zusammenfassung Geologische, geomorphologische, petrologische und geophysikalische Daten, die über die 46 km im Durchmesser aufweisende Rundstruktur von evtín in Südböhmen (4905N, 1435E) ermittelt wurden, entsprechen der Charakteristik mittelmä\ig erodierten Strukturen, die infolge des Einschlags eines gro\en Meteoriten von Hypergeschwindigkeit entstanden sind. Das Astroblem wird als oberkretazisch (wahrscheinlich von Coniac- bis Santonalter, 85-75 Mill. Jahre) geologisch datiert. Es ist durch Brüche in Radialsegmente aufgegliedert, die verschieden intensiv erodiert sind. Geologische und geophysikalische Belege einer zentralen »Narbe« von 8 km im Durchmesser, eine Sto\wellenmetamorphose im Zentrum der Struktur sowie Relikte silizifierter Impaktbreccien, die globulare und suevitähnliche Typen mit Strukturanzeichen von aufgeschmolzenem Material umfassen, stellen Hauptangaben zur Klassifizierung des Astroblems von evtín als einer wahrscheinlichen Impaktstruktur dar. Die »shatter cones« und die Sto\wellenmetamorphose wurden in mehreren Formationen und verschiedenen Gesteinstypen von dem herzynischen Granit im kristallinen Untergrund, über die stefanischen und permischen Gesteine bis zu der oberkretazischen Klikov-Schichtenfolge (ihrem unteren Teil) ermittelt. Die Morphologie des Kraterrandes ist in weniger erodierten Segmenten durch die Erosion ausgeprägt. Die Zentralerhebung (Durchmesser von 21 km, d.h. ungefähr von einer Hälfte des Kratergesamtdurchmessers) ist morphologisch noch zum Teil erhalten, aber ihr östl. Teil ist von der oberen Abteilung der Klikov-Schichtenfolge überdeckt. In Zusammenhang mit dem Impaktereignis werden bedeutsame tektonische, geomorphologische und paläogeographische änderungen gestellt, die in der Entwicklung der kontmentalen Oberkreide dieses Gebietes bereits früher erkannt wurden und zur Aufgliederung der Klikov-Schichtenfolge in zwei Abteilungen führten.

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Résumé La structure circulaire de evtin (4905N - 1435E, 46 km de diamètre), examinée à la lumière des données géologiques, géomorphologiques, pétrologiques et géophysiques, présente les caractères d'une structure provoquée par l'impact d'une météorite de très grande vitesse, et modérément érodée. Cet astroblème est daté du Crétacé supérieur, probablement du Coniacien-Santonien (environ 85-75 Ma). Il est subdivisé par des cassures radiales en segments qui présentent divers degrés d'érosion. L'assimilation de l'astroblème de evtin à une structure d'impact se base sur les arguments suivants: cicatrice centrale de 8 km de diamètre, métamorphisme de choc dans la partie centrale, restes de brèche d'impact silicifiée comportant des types globulaires et de suévite avec indices de matériaux fondus. Les »shatter cones« et le métamorphisme de choc s'observent dans plusieurs formations, de lithologies diverses, qui s'échelonnent entre le granite hercynien du socle cristallin, le Stéphano-permien, et le Crétacé supérieur (partie inférieure de la formation de Klikov). La morphologie du rempart du cratère est préservée dans les segments les moins érodés. La zone surélevée centrale (21 km de diamètre, soit la moitié du diamètre total) est partiellement préservée et cachée pour le reste sous la partie supérieure de la formation de Klikov. Le phénomène d'impact a été accompagné de modifications tectoniques, géomorphologiques et paléogéographiques marquantes. Ces modifications étaient connues antérieurement dans l'évolution du Crétacé supérieur de cette région et avaient justifié la subdivision en deux parties de la formation de Klikov.

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S- and I-type granitoids of North Victoria Land,Antarctica, and their inferred geotectonic setting

In the context of Gondwana North Victoria Land forms the Antarctic conjugate terrain to the East Australian Lachlan Fold Belt, where the distinction between S- and I-type granitoids was first worked out (Chappell &White 1974). Thus the area was considered a good testing ground for the hypothesis when the German Antarctic North Victoria Land Expedition (Ganovex) resumed fieldwork there in 1979/80.It was known at that time that there existed a Cambro/Ordovician and a Devonian/Carboniferous granitoid generation, which, in analogy to Australia, were taken to be related to two different orogenetic events. Our geological, petrographical and geochemical investigations, together with radiometric age dating, revealed that this is true only for the older granite generation. The younger generation is in fact anorogenic. At the same time, it became obvious that the S- and I-type classification did not completely fit the observed field data. At this pointPitcher's (1982) subdivision of the I-types into a »Cordilleran« and a »Caledonian« suite offered a solution to account for the observed irregularities.At about the same time, plate tectonic models based on evidence independent from the granite classification were developed for this part of the active Gondwana margin. This offers the opportunity to crosscheck the tectonic environment derived from the granite classification:The characteristics of the older, Cambro/Ordovician granitoids allow a perfect accommodation in the model of an active margin above a subduction zone as derived from other evidence.For the younger (Devonian/Carboniferous) granitoids, however, the postulated tectonic setting (post-collisional uplift and faulting) could not be verified in North Victoria Land.It is concluded thatPitchers classification is applicable in its petrographic and geochemical aspects but that the tectonic environment postulated for the production of »Caledonian« I-type granitoids may not be the same in all investigated areas.

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Zusammenfassung Im Gondwana Rahmen bildet Nord Victoria Land das antarktische Pendant zur ostaustralischen Lachlan Mobilzone, wo die Einteilung von Graniten in S- und I-Typen entwickelt wurde (Chappell &White 1974). Deshalb war eine überprüfung dieser neu entwickelten Hypothese eines der Arbeitsziele, als die deutschen Nord Victoria Land Expeditionen (Ganovex) dort 1979 ihre Arbeiten aufnahmen. An den bekannten zwei Granitgenerationen der Region wurden geologische, petrographische und geochemische Untersuchungen sowie Altersbestimmungen durchgeführt, deren Ergebnisse sich folgenderma\en zusammenfassen lassen.Die ältere, kambro-ordovizische Granitfolge steht, analog zur Situation in Australien, in enger Beziehung zu einer bedeutenden Orogenese, während sich zur jüngeren, devonisch-karbonischen Suite kein zugehöriges tektonisches Ereignis finden lie\. Dies steht im Gegensatz zur Situation in Australien/Tasmanien.Die S- und I-Typ Klassifikation, auf Nord Victoria Land angewendet, weist ähnliche Widersprüche auf, wie siePitcher (1982) zur Aufteilung der I-Typen in »kordillere« und »kaledonische« Sippen führten.Plattentektonische Modelle, die in den letzten Jahren für diese Region am mobilen Rand Gondwanas unabhängig von der Granitklassifikation nach geologischen und tektonischen Kriterien entwickelt wurden, erlauben es, die vonPitcher entwickelten tektonischen Bildungsmilieus für verschiedene Granit-Typen zu überprüfen:Die Charakteristiken der älteren (kambro-ordovizischen) Granite erlauben ein widerspruchsloses Einfügen in das aus anderen Kriterien abgeleitete Bild eines aktiven Kontinentalrandes über einer Subduktionszone.Für die jüngeren (devonisch-karbonischen) Granite dagegen, die im Charakter den »kaledonischen« I-TypenPitchers entsprechen, sind die für deren Bildung postulierten Vorgänge, nämlich Hebung und Dehnung nach einer Kollision, in Nord Victoria Land nicht erkennbar.Demnach erscheint zwar die KlassifikationPitchers sinnvoll, da sie in ihrer petrographisch-geochemischen Charakterisierung nachvollziehbar ist, aber das abgeleitete tektonische Milieu für die Bildung der »kaledonischen« Typen bedarf einer weiteren überprüfung.

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Résumé Dans le contexte du Gondwana, la Terre Victoria est le pendant antarctique de la zone plissée de Lachlan, en Australie Orientale, où la distinction entre granites S et I a été établie pour la première fois (Chappel &White 1974). C'est pourquoi la vérification de cette hypothèse a été portée au programme de l'expédition allemande à la Terre Victoria en 1979–80 (Ganovex).On connaissait à cette époque l'existence d'une génération cambro-ordovicienne et d'une génération dévono-carbonifère de granitoÏdes qui, par analogie avec l'Australie, avaient été rapportées à deux événements orogéniques différents. Nos investigations géologiques, pétrologiques, géochimiques et géochronologiques montrent que cette conclusion n'est vraie que pour les granites de la première génération. La seconde génération est, en fait, anorogénique. Il s'est avéré en mÊme temps que la répartition en types S et I ne correspond pas exactement aux observations de terrain. Par contre, la distinction introduite parPitcher (1982) parmi les granites I entre une série »de Cordillère« et une série »Calédonienne« peut expliquer les irrégularités que nous observons.Environ à cette époque, des modèles géodynamiques basés sur des considérations indépendantes de la classification des granites ont été proposés pour cette partie de la marge active du Gondwana. Ces modèles permettent de recouper les considérations sur l'environnement tectonique des granites, déduites de leur classification:Les caractères des granitoÏdes anciens, cambro-ordoviciens, s'accordent parfaitement au modèle d'une marge active surmontant une subduction.Par contre, pour les granitoÏdes jeunes, dévono-carbonifères, la situation tectonique postulée (soulèvement et fracturation post-collision) n'a pas pu Être confirmée sur la Terre Victoria.En conclusion, la classification dePitcher est applicable dans ses aspects pétrographiques et géochimiques, mais l'environnement tectonique qui préside à la formation de granitoÏdes de type »Calédonien I« n'est pas nécessairement le mÊme dans toutes les régions étudiées.

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- Lachlan, S I (Chappell & White, 1974). (GANOVEX) 1979 . , , . : - , , , , - , , - . S I , , (Pitcher, 1982) I . , , , , : — - — , . , - , , , , .. ., , - , , , , .

     

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

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

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

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

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

     

Trace elements in the Singhbhum granite,India

A study of the trace elements in the Singhbhum granite from its northern borders (Saraikela) and the central mass (Chaibasa) reveals that there are differences not only in the limit of concentration but also in their behaviour. It is found that while correlating with the petrographic and also the major elements behaviour, the trace elements always do not mark an increase or decrease during the various stages of the evolution of the Singhbhum granite. The behaviour of the trace-elements as revealed from the previous studies relating to both igneous and metamorphic rocks, is significant in working out the physico-chemical factors involved in the genesis of rocks. In the magmatic rocks, the trace elements obviously follow a trend and go in accordance withGoldschmidt's principles of camouflage, capture and admission. In the present study such uniformities are not found. The present study reveals firstly, the different nature of chemical gradients formed by these elements during different geological environments; secondly, the mutual relationships and the ratio of certain traceelements in the different associations, indicating the original heterogeneity of these rocks and their formation under different geological as well as physico-chemical conditions. It has been concluded (Roonwal, 1968) that the rocks studied here as representing parts of Singhbhum granite do not form one granite series as referred to byRead. In fact they represent rocks formed from material having originally different lithological composition.The trace elements determined for the present study are Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb and Zr. Among these Ga, Y, In and Sc do not show the normal behaviour viz., Ga should be more in granites but is found to be more in the basic representatives. Y is also more in the basic parts than in the granites. The present granites are very poor in In. Similarly whilst the granites should not normally be rich in Sc, in the present case the distribution of Sc in basic representatives as well as the true granitic parts is more or less uniform. The behaviour of Cu limits the application ofGoldschmidt's rule to magmatic rocks. The behaviour of other elements is normal. Pb shows an antipathic relationship with K⁺ and Ca⁺² and indicates that it has not changed the position due to granitization. An inverse relationship between Zr⁺⁴ and Si⁺⁴ is observed which indicates the formation of zircon and has been in conformity with mineralogy of the rocks.

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Zusammenfassung Eine Untersuchung der Spurenelemente in Gesteinen aus den nördlichen Randgebieten (Saraikela) und der zentralen Masse (Chaibasa) des Singhbhum-Granites zeigte, daß Unterschiede nicht nur hinsichtlich der Konzentrationsgrenzen, sondern auch im Verhalten der Spurenelemente bestehen. Bei einer Korrelation des petrographischen Verhaltens mit dem der Hauptelemente wurde festgestellt, daß die Spurenelemente im allgemeinen keine Zu- oder Abnahme während der verschiedenen Evolutionsstadien aufweisen. Das Verhalten der Spurenelemente, ersichtlich aus früheren Untersuchungen von Intrusiv- und metamorphen Gesteinen, ist bedeutsam für die Feststellung der physiko-chemischen Faktoren, welche bei der Genese der Gesteine mitwirkten. In magmatischen Gesteinen folgen die Spurenelemente offensichtlich dem Trend vonGoldschmidts Regel der Camouflage, capture and admission. Bei der vorliegenden Untersuchung wurde eine solche Übereinstimmung nicht festgestellt. Die Untersuchung enthüllt erstens eine durch diese Elemente während verschiedener geologischer Umweltverhältnisse hervorgerufene verschiedene Natur der chemischen Gradienten und ließ zweitens ein gegenseitiges Verhältnis und das Verhältnis gewisser Spurenelemente in verschiedenen Gesteinsgesellschaften erkennen, was auf die ursprüngliche Heterogenität dieser Gesteine und deren Bildung unter verschiedenen geologischen sowie physiko-chemischen Bedingungen hinweist. Es wurde daraus geschlossen (Roonwal, 1968), daß die untersuchten Gesteine, welche den typischen Singhbhum-Granit repräsentieren sollen, nicht nachRead eine einzige Granitserie bilden, sondern daß sie Gesteine darstellen, welche ursprünglich aus Material verschiedener lithologischer Zusammensetzung stammen.Für diese Untersuchung wurden die folgenden Spurenelemente bestimmt: Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb, Zr. Von diesen zeigen Ga, In und Sc nicht das normale Verhalten, da Ga eigentlich in größeren Mengen in Graniten auftreten sollte, was jedoch im vorliegenden Falle für die basischen Gesteinsvertreter zutrifft. Ebenfalls ist Y zahlreicher in den letzteren Vertretern vorhanden. Die vorliegenden Granite sind sehr arm an In, während sie andererseits normalerweise auch nicht reich an Sc sein sollten. Hier ist die Verteilung von Sc in den basischen Vertretern sowie auch in den wirklichen Granitanteilen mehr oder weniger gleichmäßig. Das Verhalten von Cu schränkt die Anwendung vonGoldchmidts Regel in bezug auf magmatische Gesteine ein. Das Verhalten anderer Elemente ist normal; Pb zeigt eine antipathische Beziehung zu K⁺¹ und Ca⁺², was darauf hinweist, daß es als Folge der Granitisation seine Position nicht geändert hat. Es wurde ein umgekehrtes Verhältnis zwischen Zr⁺⁴ und Sr⁺⁴ beobachtet, was auch die Bildung von Zirkon beweist und was durchaus der Mineralogie dieser Gesteine entspricht.

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Résumé L'étude des éléments mineurs (traces) des roches de la région septentrionale aux environs de Saraikela et des massifs centraux de Chaibasa révèle une différence, non seulement dans le mode de concentration des éléments, mais également dans leurs caractères. Il apparaît, d'après la corrélation des études pétrographiques et les éléments principaux (major), que les éléments mineurs n'ont subit aucune augmentation ou diminution pendant les différentes phases de l'évolution.Le comportement des éléments mineurs, selon des études antérieurs de roches éruptives et de roches métamorphiques, est significatif dans la détermination des facteurs physico-chimiques qui contribuèrent à la génèse de ces gisements. Quant aux roches d'origine magmatique, les éléments mineurs suivent apparemment la tendance au principe deGoldschmidt « camouflage, envahissement et admission ». Mais l'étude actuelle n'a pas permis d'établir une telle conformité.L'étude de ces éléments révèle: premièrement, les différents caractères d'ordre chimique pendant les époques géologiques; deuxièmement les relations mutuelles et les rapports de certains éléments mineurs dans différentes associations; ceci indique l'hétérogénéité primordiale de ces roches et leur formation sous diverses conditions d'ordre géologique et physico-chimique.En conclusion (Roonwal, 1968), les roches étudiées figurant le granite-type de Singhbhum, ne forment pas la moindre série de granite — comme le ditRead — mais constituent des roches engendrées par les matériaux de différentes compositions lithologiques.De par ces études, il a été déterminé les éléments suivants: Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb et Zr. Parmi ces éléments, Ga, In et Sc ne se rencontrent pas de façon normale puisque Ga devrait en réalité être plus répandu dans les roches granitiques ce qui pourtant s'avère dans le cas du substitut basique. De même, y se trouve en plus grande quantité dans les derniers substituts. Les granites de la région sont pauvres en In et riches en Sc — bien que le contraire soit attendu en ce qui concerne le Sc. Ici, la distribution de Sc, aussi bien dans les substituts basiques que dans les roches granitiques est plus ou moins régulière. Le comportement du Cu suit l'application de la loi deGoldschmidt sur les roches magnétiques; celui des autres éléments est normal; le plomb montre de l'antipathie pour les ions K⁺ et Ca⁺², ceci indique qu'il n'a pas changé sa position par suite de la granitisation du magma. On observe une relation inverse entre Zr⁺⁴ et Sr⁺⁴, relation indiquant la formation de zircon en concordance avec la minéralogie de ces roches.

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Sakaikela Chaibasa Singhbum , , . , , , . , , - , . : Camoflage, capture and admission. . , , -, , , , - , , , - . (Roonwal, 1968), , Singhbum, Read'a , , , . : V, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Pb, Zr. Ga, In Sc. , Ga , . . In, , . , , . . — . Pb K Ca, , Pb . Zr⁴⁺ Sr⁴⁺, , .

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For a preliminary account, seeRoonwal (1968). The details of petrology and the major elements are being published elsewhere.     

Die Untersuchung des Morondavadeltas,Madagaskar

Zusammenfassung In den Jahren 1969 bis 1971 wurden in der Morondava-Küstenebene im Westen Madagaskars umfangreiche hydrogeologische Untersuchungen durchgeführt, in deren Zusammenhang mit Hilfe von geoelektrischen Sondierungen der Aufbau der oberen 150 m des quartären bis neogenen Untergrundes der Ebene geklärt werden konnte. Durch die Interpretation der geoelektrischen Sondierprofile und deren Anordnung in einer Profilkarte war eine Korrelation von Schichtkomplexen hohen Widerstandes möglich. Die Untersuchung ergab, da\ der Untergrund der Küstenebene ein Delta darstellt, das von zwei Flu\systemen geschüttet wurde. Die Mündungen der heutigen Flüsse Morondava und Andranomena sind gegenüber den alten Flu\systemen nach Süden verschoben.

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In 1969 to 1971 comprehensive hydro-geological investigations were carried out in the Morondava Plains in western Madagaskar. In the scope of these investigations, the structure of the upper 150 m of the quaternary and neogene deposits in the coastal plains were determined by means of geo-electrical soundings. The interpretation of the soundings by establishing a profile map, allowed for a correlation of the sequences with high electric resistivity. The investigation showed that the underground of the coastal plains represents a delta, deposited by two rivers. The mouths of the actual Morondava and Andranomena rivers are shifted towards the south in relation to the ancient river systems.

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Résumé D'importantes investigations hydro-géologiques ont été effectuées de 1969 à 1971 dans la plaine de Morondava à l'ouest de Madagascar, grâce auxquelles, en procédant également à des sondages géo-électriques, il a été possible de déterminer la structure des 150 m supérieurs du sous-sol quaternaire à néogène.Par l'interprétation des sondages géo-électriques et leur transposition sur une carte des profils, il a été possible d'obtenir une corrélation des couches à haute resistivité. Des recherches ont montré que le sous-sol de la plaine cÔtière représente un delta, remblayé par deux systèmes fluviaux. L'embouchure des fleuves actuels Morondava et Andranomena est déplacée vers le sud par rapport aux anciens systèmes fluviaux.

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1969 1971 . . 150 , . , . , , . , .

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Vortrag, gehalten am 28. Februar 1974 in Bochum anlä\lich der 64. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung.     

Entropy,materials, and posterity

Materials and energy are the interdependent feedstocks of economic systems, and thermodynamics is their moderator. It costs energy to transform the dispersed minerals of Earth's crust into ordered materials and structures. And it costs materials to collect and focus the energy to perform work — be it from solar, fossil fuel, nuclear, or other sources. The greater the dispersal of minerals sought, the more energy is required to collect them into ordered states.But available energy can be used once only. And the ordered materials of industrial economies become disordered with time. They may be partially reordered and recycled, but only at further costs in energy. Available energy everywhere degrades to bound states and order to disorder — for though entropy may be juggled it always increases. Yet industry is utterly dependent on low entropy states of matter and energy, while decreasing grades of ore require ever higher inputs of energy to convert them to metals, with ever increasing growth both of entropy and environmental hazard.Except as we may prize a thing for its intrinsic qualities — beauty, leisure, love, or gold — low-entropy is the only thing of real value. It is worth whatever the market will bear, and it becomes more valuable as entropy increases. It would be foolish of suppliers to sell it more cheaply or in larger amounts than their own enjoyment of life requires, whatever form it may take. For this reason, and because of physical constraints on the availability of all low-entropy states, the recent energy crises is only the first of a sequence of crises to be expected in energy and materials as long as current trends continue.The apportioning of low-entropy states in a modern industrial society is achieved more or less according to the theory of competitive markets. But the rational powers of this theory suffer as the world grows increasingly polarized into rich, over-industrialized nations with diminishing resource bases and poor, supplier nations with little industry. The theory also discounts posterity, the more so as population density and percapita rates of consumption continue to grow. A new social, economic, and ecologic norm that leads to population control, conservation, and an apportionment of low-entropy states across the generations is needed to assure to posterity the options that properly belong to it as an important but voiceless constituency of the collectivity we call mankind.

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Zusammenfassung Rohstoffe und Energie sind die Grundlagen unseres ökonomischen Systems, das von den Gesetzen der Thermodynamik bestimmt wird. Es kostet Energie, um die auf der Erde verteilten Rohstoffe diesem System zuzuführen. Andererseits braucht man Rohstoffe, um die Energie nutzbar zu machen.Die verfügbare Energie kann nur einmal genutzt werden und das Material verbraucht sich. Verbrauchtes Material kann teilweise zur weiteren Nutzung zurückgeführt werden, das kostet wiederum Energie. Die verfügbare Energie nimmt überall ab, und einmal geschaffene Ordnung gerät wieder in Unordnung — das heißt, die Entropie des Systems nimmt ständig zu. Die Industrie ist jedoch abhängig von einem niedrigen Entropiezustand sowohl der Materie als auch der Energie.Je ärmer die Erze sind, um so höher wird die Energie sein, um sie in Metalle umzuwandeln, wobei die Entropie und die Belastung der Umwelt ständig zunimmt.Außer den Dingen, die wir wegen höherer ideeller Werte schätzen, ist eine niedrige Entropie der einzige realistische Wertmaßstab, und der wirkliche Wertzuwachs ist nur an einer höheren Entropie zu messen. Es ist unverantwortlich, Dinge, die eine höhere Entropie bedingen, billiger zu verkaufen oder in größerer Menge zu erzeugen, als unbedingt notwendig ist. Da wir dies heute in unserem Handeln nicht berücksichtigen, ist die derzeitige Energiekrise nur der Anfang einer Folge von Krisen, die Energie und Rohstoffe betreffen, solange wir nicht umdenken.Die Verteilung von niedriger Entropie in einer modernen Industriegesellschaft wird mehr oder weniger nach dem Prinzip der konkurrierenden Märkte erreicht. Das selbstregulierende System gerät jedoch mit zunehmender Polarisierung in reiche Industrienationen mit abnehmenden Ressourcen und armen Nationen mit geringer Industrialisierung in Unordnung. Dieses Prinzip berücksichtigt auch nicht die Nachwelt, vor allem wenn die Bevölkerungsdichte stetig zunimmt und die Konsumbedürfnisse anwachsen. Es sind neue soziale, ökonomische und ökologische Normen notwendig, die zur Populationskontrolle, zur Erhaltung der Umwelt und zu einem Zustand niedriger Entropie für zukünftige Generationen führen. Die nach uns kommenden Menschen haben ein Anrecht darauf.

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Résumé Matériaux et énergie sont les sources des systèmes économiques et sont régis par les lois de la thermodynamique. Il faut de l'énergie pour transformer les ressources minérales dispersées dans la croûte terrestre en matériaux et structures ordonnancées. Et il faut des matériaux pour receuillir et concentrer l'énergie, qu'elle soit solaire ou atomique, ou provienne de combustibles fossiles ou d'autres sources. Plus les minéraux recherchés sont dispersés et plus est côuteuse l'énergie pour leur donner une ordonnance.Or l'énergie disponsible ne peut être utilisée qu'une seule fois. Et les matériaux ordonnancés des économies industrielles se dégradent avec le temps. Ils peuvent être remis partiellement en état et recyclés, mais pour cela il faut de nouveau de l'énergie. Partout l'énergie disponible se dégrade et l'ordre devient désordre; -malgré toutes les jongleries possibles l'entropie augmente toujours.L'industrie dépend clairement d'états de basse entropie tant en ce qui concerne les matériaux que l'énergie, tandis que plus pauvres sont les minerais, plus; élevée est l'énergie à mettre en jeu pour en extraire les métaux, avec toujours augmentation à la fois de l'entropie et de la degradation des milieux.A l'exception de ce que nous apprécions pour leur valeur intrinsèque — la beauté, le loisir, l'amour ou l'or — la basse entropie est la seule chose de réelle valeur. Son prix est réglé par le marché, et sa valeur augmente au fur et à mesure que l'entropie s'accroît. Ceux qui en disposent seraient insensés de la vendre à bas prix ou en quantité supérieure à ce qu'exige leur propre niveau de vie. Pour cette raison, et à cause des contraintes physiques liées à la disponibilité en états de basse entropie, la récente crise d'énergie n'est, en ce qui concerne les matières premières et l'énergie, que la première d'une série de crises auxquelles il faut s'attendre aussi longtemps que se poursoit la marche actuelle des étènements.Dans les sociétés industrielles modernes, les approvisionnement en basse entropie s'effectuent plus ou moins conformément à la théorie de la concurrence des marchés. Cependant la rationalité de cette théorie se ressent de l'accentuation croissante de la polarisation, à l'échelle du monde, en nations riches, surindustrialisées, à ressources de base décroissantes, et en nations pauvres, sous-industrialisées, mais fournisseurs de resources-naturelles. De plus cette théorie ne tient pas compte de notre postérité, et ce, en face d'une densité de population et d'un taux de la consommation par tête d'habitant en augmentation continue.Nous avons donc besoin de nouvelles normes sociales, économiques et écologiques qui conduisent au contrôle de la population, à la conservation et à la répartition des états de basse entropie à travers les générations pour assurer à notre postérité les options qui leur riviennent de droit comme une constituante importante, mais encore muette, de la collectivité que nous appelons l'Humanité.

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Dedicated with appreciation to Nicholas Georgescu-Roegen, distinguished economist, realist among cornucopians     

Geochemistry of metasedimentary rocks of Uwet area,Oban Massif,southeastern Nigeria

Metasediments comprising phyllites, schists and gneisses constitute the predominant rock types in Uwet area of the Oban Massif of southeastern Nigeria. These rocks which range from middle greenschist to uppermost amphibolite facies grade are products of Barrovian-type regional metamorphism. They are of Pan-African age (600 ± 100 Ma).Mineralogical and chemical data indicate that the metasediments were derived from pelites, semipelites and greywackes. The data, compared to those reported in similar rocks from western Nigeria, confirm that the »schist belt« of Nigeria, composed of metasedimentary rocks, is not confined to the western half of the country but extends to southeastern Nigeria.Metamorphism of Uwet area is basically isochemical. Minor variations in bulk rock chemistry are attributable to facies changes in the deposition of the original sediments and to secondary effects such as addition of secondary quartz and calcite.

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Zusammenfassung Metasedimente, die sich aus Phylliten, Schiefern und Gneis zusammensetzen, sind die vorherrschenden Gesteinstypen in dem Uwetgebiet des Oban Massiv im Südosten Nigerias. Diese Gesteine, die von der mittleren Grünschieferfazies bis zur oberen Amphibolit-Fazies reichen, sind Produkte regionaler Metamorphose des Barrow-Typ. Ihr Alter ist Pan-Afrikanisch (600 ± 100 Ma).Mineralogische und chemische Daten zeigen an, daß die Sedimente von Pelite, Semipelite und Grauwacken stammen. Die Daten, verglichen mit denen ähnlicher Gesteine vom Westen Nigerias, bestätigen, daß sich der Schiefergürtel, der sich aus Metasedimenten zusammensetzt, nicht nur auf die westliche Hälfte des Landes beschränkt, sondern sich bis zum Südosten Nigerias ausdehnt.Metamorphose im Uwetgebiet ist grundlegend isochemisch. Geringe Veränderungen in der Chemie der Gesteine sind Veränderungen der Fazies in der Ablagerung der originalen Sedimente und sekundären Effekten wie Zusatz von sekundärem Quarz und Kalzit zuzuschreiben.

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Résumé Des métasédiments comportant des phyllites, des micaschistes et des gneiss, constituent les types de roches qui prédominent dans la région d'Uwet du Massif d'Oban, dans le sud-est du Nigéria. Ces roches dont le faciès métamorphique s'échelonne depuis celui des schistes verts moyens jusqu'à celui des amphiolites du degré le plus élevé sont les produits d'un métamorphisme régional du type Barrovien. Elles sont d'âge pan-africain (600 ± 100 ma).Les données minéralogiques et chimiques montrent que les métasédiments sont dérivés de pélites, de semi-pélites et de grauwackes. Ces données, comparées, comparées à celles de roches semblables du Nigéria occidental confirment que la zône des schistes cristallins du Nigéria, composée de roches métasédimentaires, ne se limite pas seulement à la moitié occidentale du pays, mais s'éxtend également à sa partie sud-est.Le métamorphisme de la région d'Uwet est fondamentalement isochimique. Des variations mineures dans le chimisme des roches sont attribuées aux variations de facies dans le dépôt des sédiments originaux à certains effets secondaires, comme l'addition de quartz et de calcite secondaires.

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, , . Barrow . — -: 600±100 . , , . , , , , , . . , .: . - . : 1 - , . 2 - - , . io₂ - . 4 - TiO₂ . 5 — . (1), , , , . , . (4) (3), (2). (1), , , ( ). , , .

     

Tin granites,geochemical heritage,magmatic differentiation

Metallogenic provinces are not self-evident geochemical provinces. A scheme to quantify the processes of »geochemical heritage« and »magmatic differentiation« in the evolution of tin granites is presented. Geochemical heritage can be limited to a maximum contribution in the 5–10 ppm Sn range. The crucial process in the formation of tin granites is magmatic differentiation. A variable bulk Sn distribution coefficient controls the tin ore potential of granites.

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Zusammenfassung Metallogenetische Provinzen stehen nicht zwangsläufig mit einer spekulativen regionalen geochemischen Spezialisierung im Zusammenhang. Am Beispiel der Zinngranite wird ein Schema zur Quantifizierung der beiden Komponenten »geochemische Vererbung« und »magmatische Differentiation« vorgestellt. Geochemische Vererbung kann dabei auf den Bereich von maximal 5–10 ppm Sn eingegrenzt werden. Entscheidender Prozess für die Bildung von Zinngraniten ist die magmatische Differentiation, wobei ein variabler Bulk-Zinn-Verteilungskoeffizient das mögliche Zinn-Potential bestimmt.

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Résumé Les provinces métallogéniques ne correspondent pas nécessairement à des domaines à permanence géochimique. Prenant l'exemple des granites à étain, l'auteur présente un schéma qui quantifie les deux composants que sont »l'héritage géochimique« et la »différenciation magmatique«. L'héritage géochimique peut Être limité à une contribution maximale de 5 à 10 ppm Sn. Le processus décisif dans la formation des granites à étain est la différenciation magmatique, au cours de laquelle le coefficient de répartition de Sn est variable et détermine le potentiel-métal du granite.

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. , , . 5–10 . .

     

Geology of the Binneringie Dyke,Western Australia

The geology of the Binneringie Dyke, one of the largest true dyke occurrences in the world — it extends for something like 200 miles (320 km.) from east to west, and has a maximum width at Cowan Hill of two miles (3.2 km.) — is described. The dyke is characterised by strongly chilled margins, but only meagre contact effects on the country rocks. The marginal zone is enriched in magnesium and calcium, due to an overprecipitation of early formed ferromagnesians. The marginal rocks are glomeroporphyritic and non-porphyritic bronzite, olivine-bronzite and olivine-bronzite-quartz gabbros, the bronzite having complex exsolution features reflecting inversion from magnesian pigeonite: the rocks towards the centre of the dyke have a progressively more ferroan character, augite-pigeonite gabbros taking the place of bronzite gabbros (the ferroan pigeonite being univerted). There are minor intermediate and acid phases throughout the length of the dyke: these take the form of irregular granogabbro segregation patches, in which there is an excessive development of residual red rock, of granophyric and devitrified acid glass composition. They also take the form of pegmatoid clots, associated with much epidote, amphibole, chlorite, sphene and prehnite. Much of the intermediate and acid material is, however, in the form of sharply bounded dykes and dykelets, within the gabbro: these bodies are chilled against the gabbro, never project through the chilled margin of the main dyke into the country rock and appear to represent infillings by late magmatic phases of shrinkage cracks in the gabbro. Another suite of internal dykes and dykelets has a basaltic character: dykes of basaltic dolerite of volcanic aspect are represented and these reveal idiomorphic olivine phenocrysts, trachytic textures, quartz palimpsests of chalcedony filled vesicles, and devitrified tachylite glass base material.The dyke shows abundant magmatic layering near to its margins — that is in a zone extending in several hundred feet from its margin. Banded material alternates with thicknesses of massive gabbro in a manner reminiscent of Skaergaard. The magmatic layering shows only minor flexural departures from a consistently vertical attitude, assumed to reflect the attitude of the main dyke walls. There is much rhythmic layering involved and also cryptic layering. The rhythmic layers commonly show simulation of graded bedding, and there are also simulations of cross-bedding. The grading in the rhythmic units is consistent — plagioclase towards the dyke wall — in the Binneringie Homestead sections, but elsewhere along the dyke departures from this grading sense have been observed. There is no trace of cumulate texture, and the zoned and poikilitic nature of the bronzites, together with the predominantly zoned nature of the calcic plagioclase suggests that cumulate deposition of early formed mineral phases was nowhere involved, though convective stirring of the large magma chamber in all probability was.In Part 2, unusual layering structures at Sunday Soak, acid breccias at Cowan Hill, and large internal granophyre and felsite bodies south of the Salt Well are described in some detail. The remainder of the text includes a discussion of the manner of emplacement and broader petrogenetic implications of this complex dyke. The results of thirty full chemical analyses are given, and the differentiation trends discussed. The wide variety of rock types represented are considered to reflect fractionation, and contamination is considered unlikely to have been of significance in their development. The vertical layering of this unique intrusion is compared with the marginal layered zone of the Skaergaard Intrusion, Greenland, and it is suggested that it provides a better understanding of the phenomenon of congelation cumulates, which may be a far more significant feature of layered intrusions than has hitherto been realised. The marginal magnesia and lime enrichment is attributed to a diffusion process, akin to adcumulus growth, operating on a congelation cumulus.

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Zusammenfassung Es wird die Geologie des Binneringie Dykes beschrieben, der eine der grö\ten Dyke-Strukturen der Welt darstellt. Er erstreckt sich über 320 km LÄnge von E nach W und hat eine maximale Breite bei Cowan Hill von 3,2 km. Der Dyke zeichnet sich durch stark gefrittete RÄnder aus, dagegen sind nur sehr geringe Kontakterscheinungen zu den Nachbarzonen hin zu beobachten. Die Randzonen sind mit Magnesium und Kalzium angereichert infolge einer bevorzugten früheren Bildung von Eisenmagnesiummineralien. Die randlichen Gesteine bestehen aus glomeroporphyritischen und nicht-porphyritischen Bronziten, Olivinbronziten und Olivin-Bronzit-Quarz-Gabbros. Die Bronzite haben Auflösungsstrukturen, die eine Umwandlung von Magnesium-Pigeoniten widerspiegeln: Die Gesteine gegen das Zentrum des Dykes haben zunehmend einen stÄrkeren Ferro-Charakter, Augit-Pigeonit-Gabbros nehmen den Platz von Bronzitgabbros ein (die Ferro-Pigeonite sind davon unberührt).Es gibt kleinere intermediÄre und saure Intrusionen entlang dem Dyke: Sie nehmen die Form von unregelmÄ\igen Grano-Gabbro-Flecken ein, in denen sich besonders rote Residualgesteine entwickelt haben und die einem granophyrischen und devitrifizierten sauren Glas entsprechen. Sie können auch die Form pegmatoider Aggregate haben, die mit viel Epidot, Amphibol, Chlorit, Sphen und Prehnit verbunden sind.Der Gro\teil des intermediÄren und sauren Materials ist dagegen in Form von scharf begrenzten Dykes und Adern innerhalb der Gabbros zu finden, wobei diese Körper gegen den Gabbro hin gefrittet sind, allerdings nie über die gefritteten RÄnder des Hauptdykes in die Nachbargesteine eindringen. Sie scheinen eine spÄt magmatische Einfüllung von Schrumpfungsrissen im Gabbro darzustellen.Eine andere Vergesellschaftung von Dykes und Adern haben eine basaltische Zusammensetzung. Es sind dabei basaltische Dolerite mit vulkanitischer Struktur vertreten, gekennzeichnet durch idiomorphe Olivineinschlüsse, trachytische Textur, Quarzpalimpseste von chalzedongefüllten Poren und devitrifiziertem Tachylitglas.Der Dyke hat hÄufig eine magmatische Zonierung nahe den RÄndern, d. h. in einer Zone, die sich ca. hundert Meter von den RÄndern aus erstreckt. GebÄndertes Material wechselt mit massiven Gabbrolagen in einer Weise, die an Skaergaard (Grönland) erinnert. Diese magmatische Schichtung zeigt nur wenige Abweichungen von einer bestÄndigen vertikalen Anordnung, die die Richtung des Hauptdykes widerspiegelt. Darin sind viele rhythmische und cryptische Lagerungen mit eingeschlossen. Die rhythmische Lagerung zeigt gewöhnlich eine Art von graded bedding und von Kreuzschichtung. Die Gradierung in den rhythmisch zonierten Einheiten — Plagioklase angereichert gegen den Kontakt des Dykes — ist vorwiegend in der Binneringie Homestead-Gegend zu finden, aber auch in anderen Teilen des Dykes lÄ\t sich diese Gradierung beobachten. Es sind keine Spuren für die Bildung von Mineralaggregaten zu finden, und der zonierte und poikilitische Charakter der Bronzite sowie die vorwiegende Zonierung der Kalziumplagioklase lÄ\t die Vermutung zu, da\ Aggregatbildungen von früh ausgeschiedenen Mineralphasen nirgends erhalten sind, da Konvektionsströmungen in der gro\en Magmakammer dies verhindert haben.Im Teil II werden ungewöhnliche Lagerungsstrukturen am Sunday Soak, saure magmatische Brekzien am Cowan Hill und gro\e granophyrische und felsitische Intrusionskörper südlich von Salt Well beschrieben. Au\erdem wird die Art des Eindringens des Dykes diskutiert und eine petrogenetische Deutung dieses komplexen Dykes gegeben. Die Ergebnisse von 30 Vollanalysen liegen vor sowie eine Diskussion über die Differentiationsprozesse. Die gro\e Verschiedenheit der Gesteine soll eine fraktionierte Differentiation widerspiegeln, und es ist unwahrscheinlich, da\ irgendwelche Durchmischungen stattgefunden haben. Die vertikale Zonierung dieser einmaligen Intrusion wird mit den Randzonen der Skaergaard-Intrusion in Grönland verglichen und lÄ\t uns das PhÄnomen der congelation cumulates besser verstehen, ein PhÄnomen, das wesentlich wichtiger für die Natur zonierter Intrusionen ist, als man bisher annahm. Die randliche Magnesium- und Kalziumanreicherung wird auf Diffusionsprozesse zurückgeführt.

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Résumé Le dyke de Binneringie, un des plus grands du monde, possède une longueur de 320 km et une largeur de 3.2 km (maximum). Ce compte-rendu est divisé en deux parties. La première partie embrasse l'introduction générale, et la pétrographie des roches dans une localité typique proche de Binneringie Station. Les marges du dyke sont vitrifiées et enrichies de magnésium et de calcium, parce que les minéraux ferromagnésiens se sont précipités en excés. Le processus d'enrichissement est décrit dans la deuxième partie de ce compte-rendu. Des gabbros à norite sont exposés aux marges, gloméroporphyritiques ou non-porphyritiques, mais les roches intérieures sont des gabbros à augite-pigeonite, non-porphyritiques. Les marginaux gabbros à norite montrent des complexités d'exsolution dans les cristaux pyroxéniques: le minéral pigeonite, de composition magnésienne, est inverse à la bronzite: mais les pigeonites ferreuses de l'intérieur ne sont pas inversées.Les grand et les petits massifs de roches intermédiaires et acides, exposés partout le long du dyke, faisant de petits dykes intérieurs ou des massifs irréguliers, sont du type « grano-gabbro », granophyre ou felsite. Plusieurs montrent un mésostasis vitreux acide qu'on appelle « Red Rock ». Plusieurs sont pegmatitiques. On trouve aussi de petits dykes intérieurs de basalte à olivine, en partie vitreux et vésiculaire, comme les basaltes volcaniques. Les petits dykes intérieurs sont entièrement dans le grand dyke de Binneringie, et n'ont pas d'extension au dehors du grand dyke. Le grand dyke montre un stratification rhythmique, ainsi qu'une structure comme « graded bedding» et une autre comme « crossbedding». Toutes ces structures sont au plan vertical du dyke, et non proches de l'horizontale comme la stratification dans les intrusions stratiformes bien connues. Le dyke ne montre pas la texture « cumul ».La deuxième partie du compte-rendu du «Binneringie Dyke» embrasse d'autres localités d'intérÊt sur sa grande longueur. La stratification à Sunday Soak, les roches acides brèchiques à Cowan Hill, et les grands massifs intérieurs de felsite et granophyre au sud du Salt Well sont décrits en détail. Le reste de cette deuxième partie embrasse le mode d'intrusion et la pétrologie de ce grand dyke complexe. Trentes analyses illustrent le mode de différentiation. La diversité de roches est attribuée au fractionnement, et non à la contamination. La stratification verticale de cette intrusion unique est comparée avec le « Marginal Layered Zone» de l'intrusion de Skaergaard, au Groenland, et démontre le phénomène des congélations cumulées, décrites à Skaergaard. Ces congélations cumulées ont, peut Être, plus d'importance qu'on suppose. L'addition de magnésium et calcium marginal dans le dyke est attribuée à la diffusion, un processus comme « l'adcumulus cristallisation ».

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Binneringie . 300 , 3,2 . . - , — . . , , . . , 100 , . , Skaergaard, . . . . , . , , . , , , . . , . .

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Formerly Reader in Geology University of Western Australia

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Formerly of the University of Western Australia     

Focal mechanisms of the Atlas earthquakes,and tectonic implications

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

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

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

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Bimodal early proterozoic volcanism in the Grythytte field and associated volcano-plutonic complexes,Bergslagen, Central Sweden

The Grythytte field sequence forms a NNW belt of acid-basic metavolcanic and metasedimentary rocks. The geology shows characteristics of a dynamic process of trough-forming and infilling which to a large extent post-dates the Hjulsjö volcanoplutonic complex situated to the east. In the latter complex acid metapyroclastics strike around a centre of granite and granophyre, which cut and are cut by basic sills and dykes. Field and petrochemical evidence points to a distinct bimodal magmatism that ist manifested during one short phase of a rifting period.

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Zusammenfassung Die Grythytte Schichtenfolge bildet einen NNW verlaufenden Gürtel aus sauren und basischen Metavulkaniten und Metasedimenten. Die geologischen Befunde weisen auf einen dynamischen Entstehungsprozeß von Grabenbildung und Füllung hin. Im weiter östlich gelegenen vulkanisch-plutonischen Hjulsjö-Komplex streichen älteren metamorphen pyroklastischen Gesteine rund ein Granit-Granophyr Zentrum. Dieser Komplex durchschneidet und wird durchschnitten von basischen Sills und Gängen. Feldgeologische und geochemische Untersuchungen weisen deutlich auf einen bimodalen Magmatismus hin, der während einer kurzen Phase der Grabenbildung stattfand.

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Résumé La séquence de Grythytte forme une ceinture de roches métavolcaniques et métasédimentaires de direction NNO. La géologie fait apparaître les caractéristiques d'un processus dynamique de formation de fosse et de remplissage, qui s'est produit, pour la plus grande partie, après la formation du complexe volcano-plutonique de Hjulsjö situé à l'Est. Dans ce dernier complexe des produits pyroclastiques acides sont disposés autour d'un centre granitoïde et granophyrique, qui à son tour recoupe et est recoupé par des sills et des dykes basiques. Les observations de terrain et les faits pétrochimiques indiquent un procèssus magmatique distinctement bimodal qui s'est manifesté pendant une phase courte dans une période de «rifting».

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Grythytte , NNW . . Hjulsj -- . . , , .

     

Comparative organic petrology of interlayered sandstones,siltstones, mudstones and coals in the Upper Carboniferous Ruhr basin,Northwest Germany,and their thermal history and methane generation

In the coal-mining Ruhr-area, Upper Carboniferous rocks (ca. 4000 m) consist of interlayered sandstones, siltstones, mudstones and coals. They were deposited in a tropical, paralic environment where alternating fluvial sedimentation, occasional marine ingressions, and swamp growth resulted in an irregular cyclic succession. The total sedimentary package contains on an average 6 Vol.-% of organic matter. About 70 Vol.-% of the organic matter occurs in coal seams, the rest as dispersed organic matter in clastic rocks. The organic matter is autochthonous in the coals and allochthonous in associated sandstones and siltstones. It consists of about 70% vitrinite, 20% inertinite, and 10% liptinite. The overall maceral group composition is the same for coals and dispersed organic matter. This surprising similarity is caused by a nearly exclusive input of land-plant derived organic matter to swamps and fluvial systems and a similar degree of preservation. Highest average liptinite contents (% of total macerals) were found in unrooted mudstones, highest average inertinite contents in coarse-grained siltstones and highest average vitrinite percentages in sandstones.Maturities of the sediments studied are well within the hydrocarbon generation window, e. g. vitrinite reflectivities range from 0.6% to 1.6%. Reflectivities measured on dispersed particles in clastic rocks are similar to those measured in coal seams. Calculations of the amount of methane generated indicate that coal seams contributed more to the total hydrocarbon generation than dispersed organic matter.

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Zusammenfassung Das Oberkarbon des Ruhrgebietes besteht aus ca. 4000 Metern wechsellagernder Sandsteine, Siltsteine und Kohleflöze. Der Ablagerungsraum der Sedimente war eine Region mit tropischem Klima, genauer ein paralisches Environment mit unregelmäßig alternierenden Folgen von fluviatilen Sedimenten, marinen Transgressionen und verbreiteten Sumpfablagerungen. Der Anteil organischer Substanzen an der gesamten Sedimentmenge beträgt durchschnittlich 6%. 70% dieser organischen Masse ist in Kohleflözen angereichert, der Rest liegt verteilt in den klastischen Gesteinen vor. Die Herkunft der organischen Substanz in den Kohleflözen ist autochthon, die in den benachbarten Sand- und Siltsteinen allochton. Die Zusammensetzung des organischen Materials ist 70% Vitrinit, 20% Inertinit und 10% Liptinit. Die allgemeine Zusammensetzung nach Mazeral-Gruppen ist für die Kohleflöze und das verteilte Material in den Nachbargesteinen identisch. Diese Ähnlichkeit beruht auf der gemeinsamen Herkunft der organischen Substanz in Sümpfen und Flußsystemen, die fast ausschließlich von Landpflanzen bestimmt wird, und einer sich entsprechenden Konservierung.Der Reifegrad der analysierten Sedimente liegt innerhalb des Kohlenwasserstoff-Bildungsbereiches (die Vitrinit-Reflexionen reichen von 0,6–1,6%). Dabei entsprechen die in den klastischen Gesteinen beobachteten Reflexionswerte weitgehend denen der Kohleflöze. Anhand der Menge des erzeugten Methans läßt sich erkennen, daß der Anteil der Kohleflöze an der Kohlenwasserstoff-Produktion höher ist als der Anteil, den disperse organische Substanzen der Klastika beisteuern.

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Résumé Dans la région minière de la Ruhr, le Carbonifère supérieur constitue une succession, épaisse de 4.000 m environ, de grès, de siltites et de charbon. Leur dépôt, dans un milieu paralique tropical, a été marqué par des alternances de sédimentation fluiviale, de transgressions marines occasionnelles, et d'épisodes marécageux; il en résulte une disposition cyclique irrégulière. La série sédimentaire contient dans l'ensemble 6% de matière organique en moyenne. Environ 70% de cette matière organique se trouve dans les couches de charbon où elle est autochtone; le reste est allochtone et dispersé dans les grès et siltites. La matière organique se répartit approximativement en 70% de vitrinite, 20% d'inertinite et 10% de liptinite. La composition moyenne du groupe «macéral» est la même pour les charbons et la matière organique dispersée. Cette identité surprenante est l'expression d'une alimentation provenant exclusivement de plantes terrestres et d'un même degré de conservation.La maturité des sédiments étudiés se situe à l'intérieur du domaine de genèse des hydrocarbures: le pouvoir réflecteur de la vitrinite s'échelonne entre 0,6% et 1,6%. Les gradients du pouvoir réflecteur observés dans les roches détritiques et dans les couches de charbon sont analogues. Le calcul de la quantité de méthane engendré indique que la contribution des couches de charbon à la production totale d'hydrocarbure est supérieur à celle de la matière organique dispersée.

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4000 , . , , . 6%.70 % , . , — . 70 % , 20% 10% . . ; . ; 0,6 1,0, . , , , .

     

Askja 1875, Skye 56 Ma: Basalt-triggered,Plinian, mixed-magma eruptions during the emplacement of the Western Redhills granites,Isle-of-Skye,Scotland

Recently published accounts of the chronology of various Plinian explosive eruptions, notably that of Askja, Iceland, in 1875, have stressed the role of basic magma injected into the lower parts of stagnant semi-crystalline magma reservoirs as triggers for the violent surface activity and caldera formation. The evidence for mixing of acid and intermediate magmas at two stages during the emplacement of the Eocene granite sequence of the Western Redhills, Skye, Scotland, is interpreted in a similar manner. Within the British Tertiary Igneous Province as a whole, there is evidence for repeated refusion and partial hybridisation during the evolution and upward penetration of the acid magmas to the crustal levels where they now form plutons. The repetitive operation of such processes may explain why geochemical studies of these granites, seeking to discover their origins in terms of simple one-stage processes (such as partial fusion of sialic crust or fractional crystallisation of basic magma), give conflicting results.

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Zusammenfassung Einige explosive plinische Eruptionen (z. B. Askja, Island. 1875) sind in neuerer Literatur beschrieben worden. Explosive Tätigkeit an der Erdoberfläche sowie die Entstehung einer Caldera sind als eine Folge der Injizierung basischer Magmen in die unteren Teile von semi-schmelzflüssigen Magmakammern anzusehen. Die Eocänen Granite von Western Redhills, Skye, Schottland, weisen auf eine zweimalige Mischung von sauren und intermediären Magmen während der Intrusion hin. In der gesamten britischen Magmenprovinz des Tertiärs gibt es Nachweis für mehrmalige Wiederaufschmelzung und Teilhybridisierung während des Aufstiegs von saurem Magma zum Niveau der heutigen Plutone. Geochemische Studien an solchen Graniten, die zunächst eine einfacherere Entstehungsweise vermuten lassen (z. B. Partialschmelzen von der sialischen Erdkruste oder fraktionierte Kristallisation), führen oft zu widersprechenden Ergebnissen. Eine Erklärung dafür liegt mit der wahrscheinlich mehrmals wiederholten Magmenhybridiesierung.

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Résumé Des comptes-rendus récemment publiés concernant la chronologie de différentes éruptions explosives de type plinien, notamment celle d'Askja, Islande, en 1875, ont souligné le rôle du magma basique qui injecté dans les parties inférieures de réservoirs où stagne du magma semi-cristallin, serait la cause d'une violente activité en surface et de la formation de calderas. On interprête de semblable manière la mélange de magmas acide et intermédiaire en deux stades pendant la mise en place de la série granitiques éocène des Redhills occidentales, Skye, Ecosse. Dans la Province ignée tertiäre de Grande Bretagne, vue dans son ensemble, il y a des preuves d'une refusion répétée et d'une hybridisation partielle durant l'évolution et la pénétration vers le haut des magmas acides vers les niveaux crustaux où ils forment maintenant des plutons. L'opération répétée de tels processus peut expliquer pourquoi des études géochimiques de ces granités cherchant à découvrir leur origine en termes de processus simples à un stade (tels que fusion partielle d'une croûte sialique ou par cristallisation fractionnée d'un magma basique) conduisent à des résultats contradictoires.

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«» (.: Askja, ). , , , . : Redhills, Skye, , , ; . , . , — .: , , . .

     

Geochemical facies model of ore formation in the Grythyttan-Hällefors area,Bergslagen, Central Sweden

The different iron and manganese ore deposits of the Grythyttan-Hällefors area display an arrangement that reflects a systematic change in redox conditions from oxidic banded iron formation into highly reduced graphite-bearing slates. This phenomenon is explained by a facies model. The different environmental conditions are also held to be responsible for the geochemical differentiation of base metal deposits into Cu ores associated with minerals of Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au, and Pb-Zn-Ag ores associated with minerals of Sb, Mn, As, Sn, Cu. Spatial relationships between deposits of these two groups and certain iron and manganese deposits point to a common source of all metals, possibly connected with exhalative derivates from basic volcanism.

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Zusammenfassung Die verschiedenen Eisen- und Manganerz-Bildungen des Grythyttan-Hällefors-Gebietes zeigen Verhältnisse auf, die einem systematischen Wechsel der Redoxbedingungen wiedergeben, von oxidischer Bändereisenerzbildung bis hin zu stark reduzierten graphitführenden Schiefern. Dieses Phänomen wird durch ein Fazies-Modell erklärt. Die unterschiedlichen Milieu-Bedingungen werden auch als Ursache für die geochemische Diferentiation unedler Metall-Ablagerungen in Cu-Erze angesehen, die mit Mineralien assoziiert sind, die Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au führen und in Pb-Zn-Ag-Erze in Verbindung mit Sb-, Mn-, As-, Sn- und Cu-führenden Mineralien. Die räumlichen Beziehungen zwischen Ablagerungen dieser zwei Gruppen und gewissen Eisen- und Mangan-Bildungen weisen auf eine gemeinsame Quelle aller Metalle hin, die möglicherweise mit exhalativen Derivaten eines basischen Vulkanismus in Verbindung steht.

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Résumé Les différents gisements de minerais de Fe et Mn de la région de Grythyttan-Hällefors montrent une disposition qui réflète un changement systématique dans les ernolitions de réduction des formations rubanées de fer oxydé en phyllades graphiteux. Ce phénomène s'explique suivant un modèle faciétal. Les différentes conditions de l'environnement sont ainsi rendues responsables de la différentiation géochimique des gisements métallifères de base en minerais de Cu associés à des minéraux de Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au et des minerais de Pb-Zn-Ag associés à des minéraux de Sb, Mn, As, Sn, Cu. Des relations spatiales entre les gisements de ces deux groupes et certains gisements de Fe et Mn indiquent une source commune pour tous les métaux, en liaison possible avec des émanations du volcanisme basique.

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Grythyttan-Hällefors , - : , , - . . , , Bi, , Mo, As, Zn, Pb, Au, , — , Sb, Mn, As, Sn, . , , , .

     

Primitive stress in the underground mines at Kitwe-Nkana area Zambia,Africa

At the Kitwe-Nkana copper-bearing structure there are two underground mines: Mindola Mine and Nkana Mine. The original design for underground mining was on the traditional assumption that the principal load was to the weight of roofing sediments, and that horizontal stresses are equal to one-third of the vertical stresses. But during mining excavation into deeper levels, it was realized that the lateral stress is greater than the vertical (active tectonic lateral stress field), also that stressed and unstressed zones (passive tectonic stress), depend on structure geometry, that in the deeper part an almost hydrostatic stress (frozen stress field) exists and finally a zone with high stress concentration (pressure zone). It appears that after a certain depth vertical stresses and lateral stresses vary considerably in orientation and magnitude. The direction of the major principal stress is perpendicular to the bedding plane, and minor principal stress along the bedding plane.In this paper the quality of the compound of virgin stress in the ore formation is assumed on the basis of the relationship between geometry and physics of geological structures and primitive stress, as well as on the basis of underground stress measurement data.

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Zusammenfassung In den kupferführenden Kitwe-Nkana-Sedimenten gibt es zwei Bergwerke (Mindola Mine, Nkana Mine). Für die Konstruktion des Untertagbergbaues wurde, wie üblich, angenommen, daß die vertikale Hauptspannung gleich der Totallast der hangenden Sedimente sei und daß die Horizontalspannungen ein Drittel derselben seien.Es wurden jedoch, während des Bergbaues in größeren Tiefen, Horizontalspannungen beobachtet, die größer waren als die entsprechenden Vertikalspannungen, und Spannungszonen mit spannungsfreien Zonen entdeckt in Abhängigkeit von der Geometrie der geologischen Strukturen; in großen Tiefen wurde nahezu hydraulische Spannungsverteilung (eingefrorenes Spannungsfeld) und eine Zone hoher Spannungkonzentration angetroffen. Scheinbar variiert, unter einer gewissen Tiefe, sowohl das Größenverhältnis als auch die Orientierung der Spannungsverteilung: Die größere Hauptspannung ist normal zur Sedimentationsfläche und die kleinere Nebenspannung ist tangential zu dieser Fläche.Das ungestörte Spannungsfeld, bestimmt mittels untertags ausgeführter Spannungsmessungen, wird erklärt in Abhängigkeit von der Geometrie und den physikalischen Charakteristiken der geologischen Strukturen.

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Résumé Dans les sédiments imperifères de Kitwe-Nkana il y a deux mines souterraines: Mindola et Nkana. Pour les constructions souterraines, on est parti de l'hypothèse que la charge principale verticale était égale au poids des sédiments suricombants et que les contraintes horizontales étaient égales àu 1/3 des contraintes verticales. Mais pendant l'excavation des niveaux plus profonds de la mine on a noté que la contrainte latérale était plus grande que la contrainte verticale (champ de contraintes tectonique latérale active) et que des zones à contraintes et des zones qui en sont exemptes (contrainte tectonique passive) se trouvaient sons la dépendance de la géométrie de structures géologiques; dans la partie la plus profonde, il existe une contrainte presque hydrostatique (champ gelé de contraintes), ainsi qu'une zone de concentration de contraintes plus élevées (zone de pression). Il semble qu'en dessous d'une certaine profondeur, les contraintes verticales et latérales varient considérablement en orientation et en grandeur. La direction de la contrainte majeure principale est perpendiculaire au plan de stratification, celle de la contrainte mineure accessoire lui est parallèle.Dans cet article, la qualité de la composante de la contrainte d'origine dans la formation du minerai est présumée sur la base de la relation entre les proprietés geometriques et physiques des structures géologiques et de la contrainte primitive ainsi que sur la base des mesures de la contrainte faites en profondeur.

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