Electrical conductivity,thermopower and <Superscript>57</Superscript>Fe Mössbauer spectroscopy of aegirine (NaFeSi<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>6</Subscript>)

DC and AC electrical conductivities were measured on samples of two different crystals of the mineral aegirine (NaFeSi₂O₆) parallel () and perpendicular () to the [001] direction of the clinopyroxene structure between 200 and 600 K. Impedance spectroscopy was applied (20 Hz–1 MHz) and the bulk DC conductivity _DC was determined by extrapolating AC data to zero frequency. In both directions, the log _DC – 1/T curves bend slightly. In the high- and low-temperature limits, differential activation energies were derived for measurements [001] of E_A 0.45 and 0.35 eV, respectively, and the numbers [001] are very similar. The value of _DC [001] with _DC(300 K) 2.0 × 10^{–6 –1}cm^–1 is by a factor of 2–10 above that measured [001], depending on temperature, which means anisotropic charge transport. Below 350 K, the AC conductivity () (/2=frequency) is enhanced relative to _DC for both directions with an increasing difference for rising frequencies on lowering the temperature. An approximate power law for () is noted at higher frequencies and low temperatures with () ^s, which is frequently observed on amorphous and disordered semiconductors. Scaling of () data is possible with reference to _DC, which results in a quasi-universal curve for different temperatures. An attempt was made to discuss DC and AC results in the light of theoretical models of hopping charge transport and of a possible Fe²⁺ Fe³⁺ electron hopping mechanism. The thermopower (Seebeck effect) in the temperature range 360 K < T <770 K is negative in both directions. There is a linear – 1/T relationship above 400 K with activation energy E 0.030 eV [001] and 0.070 eV [001]. ⁵⁷Fe Mössbauer spectroscopy was applied to detect Fe²⁺ in addition to the dominating concentration of Fe³⁺.     

Cell parameters of thermally treated anorthite. Al,Si configurations in the average structures of the high temperature calcic plagioclases

Thermal treatments of anorthite carried out at up to 1,547° C show that the unit cell parameter changes as a function of the treatment temperature. The best fit curve found by non-linear least squares analysis is: =91.419-(0.327·10^-6)T ²+(0.199·10^-12)T ⁴-(0.391·10)T ⁶. The results obtained support significant Al,Si disorder (Al0.10, where Al=t ₁(0)-1/3 [t ₁(m)+t ₂(0)+t ₂(m)], Ribbe 1975), in anorthite equilibrated near the melting point and confirm a high temperature series differentiated from the low temperature series for calcic plagioclases in the An₈₅–An₁₀₀ range also. In the plot vs. An-content the high and low temperature curves intersect at An₈₅ composition and progressively diverge in the An₈₅–An₁₀₀ range. The trends of the high and low temperature curves in this range are interpretable on the basis of the degree of Al, Si order in the average structures of calcic plagioclases.     

Unilateral ARMA processes on a square net by the herringbone method

Because multidimensional ARMA processes have great potential for the simulation of geological parameters such as aquifer permeability, it was important to resolve which of two proposed alternative methods should be used for determining the two-dimensional weighting parameter, , for a unilateral ARMA (1, 0) process on a square net. Practical simulations demonstrates that the correct formulation is: =₁₀/(1+ ₁₀ ² where _r,s is the correlation between lattice points at lagsr and s. When the simulations are performed with correlations of 0.8 or more a residual bias was detected which was found to be caused by a difference in the variance between the one- and two-dimensional models. This can be rectified by modifying the two- dimensional model as follows: z_ij=(z_{i–1, j} + z_{i, j–1}) + a_ij where ²=1/(1 + ₁₀ ² ).     

Laboratory growth of sector zoned clinopyroxenes in the system CaMgSi2O6-CaTiAl2O6

Sector zoning has been experimentally reproduced in CaMgSi₂O₆-CaTiAl₂O₆ clinopyroxene crystals by isothermal crystallization using seed crystals. Element partitioning in different growth sectors and between the core and rim portions in single crystals was analysed in relation to growth rate R and degree of supercooling T. The TiO₂ and Al₂O₃ contents increase with increase in R and T, but when they are compared between different sectors in a single crystal grown at the same T, they correlate negatively with R. The order of faces in respect of contents of TiO₂ and Al₂O₃ is (100)>(110)(010)(111) at T= 13° C and 18° C but changes to (110)>(100)>(010)>(111) at T= 25° C. The growth mechanism is concluded to be controlled by interface kinetics at T= 13–25° C for all these faces, while at T=45° C this relation holds for (100) and (010) faces, but not for (110) and (111), based on the growth rate versus supercooling relation and surface microtopographic observations. The interface kinetics play the essential role in the formation of sector zoning, when the layer growth mechanism takes place.     

Silicate melts at magmatic temperatures: in-situ structure determination to 1651°C and effect of temperature and bulk composition on the mixing behavior of structural units

The abundance of coexisting structural units in K-, Na-, and Li-silicate melts and glasses from 25° to 1654°C has been determined with in-situ micro-Raman spectroscopy. From these data an equilibrium constant, K_x, for the disproportionation reaction among the structural units coexisting in the melts, Si₂O₅(2Q³)SiO₃(Q²)+SiO₂(Q⁴), was calculated (K_x is the equilibrium constant derived by using mol fractions rather than activities of the structural units). From ln K_x vs l/T relationships the enthalpy (H_x) for the disproportionation reaction is in the range of-30 to 30 kJ/mol with systematic compositional dependence. In the potassium and sodium systems, where the disproportionation reaction shifts to the right with increasing temperature, the H_x increases with silica content (M/Si decreases, M=Na, K). For melts and supercooled liquids of composition Li₂O·2SiO₂ (Li/Si=1), the H_x is indistinguishable from 0. By decreasing the Li/Si to 0.667 (composition LS3) and beyond (e.g., LS4), the disproportionation reaction shifts to the left as the temperature is increased. For a given ratio of M/Si (M=K, Na, Li), there is a positive, near linear correlation between the H_x and the Z/r² of the metal cation. The slope of the H_x vs Z/r² regression lines increases as the system becomes more silica rich (i.e., M/Si is decreased). Activity coefficients for the individual structural units, _i, were calculated from the structural data combined with liquidus phase relations. These coefficients are linear functions of their mol fraction of the form _i=a lnX _i+b, where a is between 0.6 and 0.87, and X _i is the mol fraction of the unit. The value of the intercept, b, is near 0. The relationship between activity coefficients and abundance of individual structural units is not affected by temperature or the electronic properties of the alkali metal. The activity of the structural units, however, depend on their concentration, type of metal cation, and on temperature.     

1Tc-Strontiohilgardit (Ca,Sr)2[B5O8(OH)2Cl] und seine Stellung in der Hilgarditgruppe X2/II[B5O8(OH)2Cl]

Zusammenfassung 1Tc-Strontiohilgardit (Ca, Sr)₂ [B₅O₈(OH)₂,Cl] mit Ca : Sr etwa 1 : 1 ist ein neues Mineral der Hilgarditgruppe. Fundpunkt: Reyersbausen (9° 59,7 E, 51° 36,6 N), Grube Königshall-Hindenburg, Flöz Staßfurt in sylvinitischer Ausbildung.Konstanten : triklin-pedial,a ₀=6,38 Å,b ₀=6,480 Å,c ₀=6,608 Å, =75,4°,=61,2°, =60,5°; tafelige-gestreckte Links- und Re chtskristalle, farblos, wasserunlöslich, piezoelektrisch. Härte 5–7, Dichte 2,99 g cm^–3;n =1,638,n =1,639,n =1,670; 2V =19°.Neue Daten für die Hilgarditgruppe : 2 M (Cc)-Calciumhilgardit (=Hilgardit) =4 Ca₂[B₅O₃(OH)₂Cl], Raumgruppe Cc.3Tc-Calciumhilgardit (=Parahilgardit) = 3 Ca₂[B₅O₃(OH)₂Cl]; trinklin-pedial, ₀=6,31 Å,b =6,484 Å,c ₀=17,50 Å; =84,0°,=79,6°, =60,9°.Die Polymorphiebeziehungen sind geometrisch deutbar durch eine spezielle Art der Polytropie (Stapelung von Links- und Rechtskristallen im Elementarbereich).     

Analysis of type of tectonic strain in polyphased deformed Molare area,Tessin, Switzerland,using deformed pebbles

The plots of axial ratios, X/Y and Y/Z, of deformed pebbles of quartz and quartzite occupy the constriction field. It is proved by comparision of observed data with the theoretical models, that the finite shapes of deformed pebbles showing constriction-type deformation ellipsoid has resulted due to superimposition of the schistosity forming flattening-type deformation of F₂ phase on the nappe forming flattening-type of F₁ deformation phase. The deformed shapes of pebbles indicate that the principal direction of maximum extension (X) of the finite deformation ellipsoid lie parallel to subparallel to the axial directions of F₂ and F₃ folds.

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Zusammenfassung Diagrammdarstellungen der Achsenverhältnisse X/Y und Y/Z ergeben für deformierte Quarz- und Quarzitgerölle eine Lage im Konstriktionsfeld. Durch Vergleich der Beobachtungsdaten mit theoretischen Modellen wird nachgewiesen, daß die finiten Umrisse deformierter Gerölle mit einem Deformationsellipsoid vom Konstriktionstyp sich aus der überlagerung der die Schieferung verursachenden Deformationsphase F₂ mit Plättungstyp über die deckenbildende Deformationsphase F₁ mit Plättungstyp ergaben. Die deformierten Umrisse der Gerölle zeigen, daß die Hauptrichtung größter Extension (X) des finiten Deformationsellipsoides parallel oder annähernd parallel zur Achsenrichtung der F₂- und F₃-Falten liegt.

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Résumé Les diagrammes de rapports d'axes X/Y et Y/Z relatifs à la déformation de galets de quartz et de quartzite montrent une localisation dans un champ de constriction. En comparant les données de l'observation avec des modèles théoriques on voit que les contours des galets déformés suivant un ellipsoÏde de déformation du type constriction résultent de la superposition de la phase de déformation F₂, du type applatissement, déterminant la schistosité, sur la phase de déformation F₁, du mÊme type, liée aux nappes. Les contours déformés des galets montrent que la direction principale de la plus grande extension (X) de l'ellipsoÏde de déformation affine est parallèle, ou approximativement parallèle, à la direction des axes des plis F₂ et F₃.

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X/Y Y/Z . , F₂, , F₁ . , (X) , F₂ F₃.

     

Natural boehmite single crystals from Ceylon

Single crystals of boehmite, up to 0.1 mm in size, were found in open cavities inside a corundum crystal from the Ratnapura area gem gravels in Ceylon. The unit cell parameters are (X-ray powder pattern): a ₀=3.695 Å b ₀=12.212 Å, c ₀=2.867 Å. The crystallographic orientation is based on X-ray single-crystal precession photographs. The crystals show the faces (it010), (001), (101), and (221). Systematic extinctions agree with the space group Amam. Optical orientation: a, b, c. Refractive indices are given. The mineral is optically positive with a large optic axial angle.     

Nachweis von Vulkanismus in Sedimenten der Unter- und Oberkreide in Norddeutschland

Zusammenfassung In Kreidesedimenten Norddeutschlands wird vom Apt an eine hohe Montmorillonitführung beobachtet. Während z. B. in der Fraktion < 0,63 des Barreme nur 5% Montmorillonit nachgewiesen wurden, steigt der Montmorillonitgehalt von 20% im Apt über 50% im Alb auf 70% im Santon an. Dieser Montmorillonit ist im wesentlichen ein Umwandlungsprodukt basischer, vulkanischer Tuffe, wie Reste vulkanischen Glases mit einer Lichtbrechung bis zu 1,6 beweisen. Dabei scheint die Tuffzufuhr im wesentlichen untermeerisch erfolgt zu sein. Der Vulkanismus selber tritt zum ersten Mal in Verbindung mit tektonischer Tätigkeit in der oberen Unterkreide auf. Er ist also eng mit der geologischen und tektonischen Entwicklung dieses Raumes verbunden.Bei chemischen Untersuchungen zeigte sich in Übereinstimmung mit dem tonmineralogischen Wechsel eine Veränderung in der Konzentration einiger Elemente. So nimmt z B. der Al₂O₃- und der K₂O-Gehalt ab, der MgO- und Fe₂O₃-Gehalt dagegen zu. Zum Beispiel beträgt die Fe₂O₃-Konzentration im Barreme 5,8%, im Alb aber 8,7%. Die Anreicherung des Eisens im Alb, möglicherweise eine Folge der vulkanischen Tätigkeit, könnte die Bildung von zahlreichen Fe-Geoden in diesen Sedimenten gefördert haben. Aus diesen Geoden sind dann während der senonen Transgression die Eisenerze der Oberkreide bei Peine entstanden.

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High montmorillonite contents have been observed at the beginning of the Aptian age (lower cretaceous) in cretaceous sediments from Northern Germany. In the < 0.63 fraction the montmorillonite content is 5% in the Barremian, which is under the Aptian, and increases from 20% in the Aptian to over 50% in the Albian to 70% in the Santonian (upper cretaceous). These montmorillonite rich sediments contain fragments of volcanic glass with a refractive index of up to 1.6, indicating that they were partly derived from alteration of intermediate to basic volcanic material. The volcanism is thought to be of submarine origin and the first volcanic activity seems to be contemporaneous with the beginning of the tectonic deformation of lower cretaceous sediments.In addition to the marked changes in clay mineralogy, the Al₂O₃ and K₂O contents decrease whereas the MgO and Fe₂O₃ contents increase. For example the Barremian has 5.8% Fe₂O₃ whereas the Albian has 8.7% Fe₂O₃. This high Fe concentration, perhaps from volcanic activity, may have influenced the formation of the large number of Fe-geodes in the Albian. These geodes were eroded and redeposited during the Senonian transgression and formed the Fe ore deposit of the upper cretaceous near the town of Peine.

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Résumé Les sédiments crétaciques de l'Allemagne septentrionale ont un contenu élevé en montmorillonite à partir de l'Aptien. Tandis que dans le Barrémien, par exemple, la fraction inférieure à 0,63 ne continent que 5% de montmorillonite, sa teneure monte de 20% dans l'Aptien à plus de 50% dans l'Albien, et jusqu'à 70% dans le Santonien. Cette montmorillonite est essentiellement un produit de la transformation de tufs volcaniques basiques, ainsi que le montrent des résidus de verre volcaniques d'indice de réfraction allant jusque 1,6. Il semble donc que l'apport tuffique se soit produit essentiellement en milieu marin. Le volcanisme lui-même s'est produit pour la première fois en relation avec une activité tectonique à la fin du Crétacique inférieur. Il est donc ainsi en étroite relation avec le développement géologique et tectonique de cette région. - Les recherches chimiques montrent la concordance entre le changement dans la minéralogie argileuse et la modification dans la concentration de quelques éléments. C'est ainsi que par ex. la diminution de la teneur en Al₂O₃ s'accompagne de l'augmentation de la teneur en MgO et Fe₂O₃. Sie par ex., la concentration en Fe₂O₃ dans le Barrémien est de 5,8%, elle est dans l'Albien de 8,7%. L'enrichissement du fer dans l'Albien, conséquence possible de l'activité volcanique, pourrait avoir conduit à la formation de nombreuses géodes à base de fer dans ces sédiments. C'est à partir de ces géodes que se seraient formés au cours de la transgression sénonienne les minerais de fer du Crétacique supérieur près de Peine.

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. .: < 0,63 5 % , 20 % , 50 % 70 % . . . , 1,6. , . . . . .: l₂₃ K₂ , MgO Fe₂O₃ . .: Fe₂O₃ 5,8»/ 8,7 %. , , , , . .

     

Solid solution of rare earth elements in synthetic titanite: a reconnaissance study

Summary Titanite varieties doped with rare earth elements (REE) have been prepared by ceramic synthesis and quenching in air. Their crystal structure was determined by Rietveld analysis of the powder X-ray diffraction patterns. Two different substitution schemes, Ca_1–xNa_x/2Sm_x/2TiSiO₅ and Ca_1–xDy_xTi_1–x SiO₅, are studied at x=0.2. Both synthetic varieties of titanite adopt space group A2/a. This implies that both single-site and complex multivalent substitutional schemes destroy the coherence of the off-centering of octahedral chains in the titanite structure resulting in a P2₁/aA2/a phase transition. Unit cell dimensions obtained for the REE-bearing titanite varieties are as follows: a=7.0541(1)Å; b=8.7247(1)Å; c=6.5664(1)Å; =113.732(1)° for Ca_0.8Na_0.1Sm_0.1TiSiO₅; and a=7.0021(1)Å; b=8.7256(1)Å; c=6.5427(1)Å; =113.294(1)° for . Both REE-doped titanite samples and a control sample of the pure titanite end member have similar unit cell parameters and consist of polyhedra distorted to a similar extent with the exception of more-distorted SiO₄ tetrahedron in CaSiTiO₅. The structural data suggest that the Ca_1–xNa_x/2Sm_x/2TiSiO₅ and Ca_1–xDy_xTi_1–xFe_xSiO₅ solid solutions adopting the titanite structure might extend to x sufficiently greater than 0.2 and involve both heavier and lighter trivalent rare earth elements.Permanent address: Geological Institute KSC RAS, 14 Fersmana St., Apatity, 184200 Russia     

Use of the lattice parameter b 0 of dioctahedral illite/muscovite for the characterization of P/T gradients of incipient metamorphism

The P/T gradient or baric type of low-grade metamorphic terranes can be characterized on the basis of cumulative frequency curves of the lattice parameter b ₀ of dioctahedral micas (Sassi and Scolari 1974), which essentially reflects celadonite content and increases with pressure. The method is here applied to illite/muscovite of sub-greenschist (incipient metamorphism) and low-greenschist facies terranes from the marginal zones of the Swedish Caledonides, Swiss Alps and Venezuelan Andes, where the grade of metamorphism was determined on the basis of illite crystallinity.Complications in the determinations of b ₀ arising from (a) shifts in the spacing of the apparent 060 diffraction peaks of the illites due to the presence of inter-stratified expandable layers, and (b) persistence of more crystalline clastic micas are pointed out.In contrast to the earlier-reported decrease of b ₀ with progressive metamorphism at higher grades, b ₀ tends to increase with grade during incipient metamorphism: it is markedly lower in the diagenetic and low-grade anchimetamorphic grades in the Cambro-Silurian of the Caledonides of Jämtland, western Sweden (zone A), and the Lower Tertiary of the Helvetic zone of the Swiss Alps, than in the higher grade anchizone and epizone of the former terrane.Mean b ₀ values for the intermediate and highest (epizone) grades of the Swedish Caledonides are respectively 9.030 and 9.037 Å compared to the mean value of 9.035 Å for the medium-high pressure, Barrovian-type, terrane of Otago, N.Z. Mean b ₀ of 9.005 Å for the mainly epizonal slates of the Venezuelan Andes lies between those for the low-pressure terranes of Bosost ( 8.992 Å), and the low-medium pressure terrane of northern New Hampshire (9.010 Å). These baric estimates agree well with those for the metamorphic facies series at higher grade produced by the same events.Cumulative b ₀ curves are concluded to be useful for the characterization of P/T gradients of incipient metamorphism, particularly in the higher grade part of the anchizone and the epizone.     

The crystal structure of trigonite,Pb3Mn(AsO3)2(AsO2OH)

Summary The mineral trigonite crystallizes in the monoclinic space groupPn–C _s ² witha ₀=7.26,b ₀=6.78,c ₀=11.09Å; =91.5°,Z=2. The structure was determined from 1250 X-ray intensities collected on an automatic two circle Weissenberg-type diffractometer. The final residual isR=6.5% using anisotropic temperature factors for Pb, Mn and As, and isotropic temperature factors for O.The structure consists of MnO₆ octahedra, sharing all six oxygens with arsenite groups to form a framework. The Pb atoms are attached to this framework with Pb–O distances2.23Å. One oxygen, bound only to an As atom, is interpreted as the donor for a hydrogen bond of 2.75Å.

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Die Kristallstruktur des Trigonits, Pb₃Mn(AsO₃)₂(AsO₂OH)

Zusammenfassung Das Mineral Trigonit kristallisiert monoklin, RaumgruppePn–C _s ² ,a ₀=7,26,b ₀=6,78,c ₀=11,09Å; =91,5°;Z=2. Die Strukturermittlung erfolgte anhand von 1250 Röntgenintensitäten, die auf einem automatischen Zweikreis-Weissenbergdiffraktometer gesammelt wurden. Mit anisotropen Temperaturfaktoren für Pb, Mn und As sowie isotropen für die O-Atome ergibt sich einR-Wert von 6,5%.Die MnO₆-Oktaeder werden über die sechs Sauerstoffe mit Arsenitgruppen zu einem dreidimensionalen Gerüst verknüpft. Über Pb-O-Abstände2,23 Å sind die Pb-Atome in dieses Gerüst eingebaut. Ein Sauerstoff, nur an ein As-Atom gebunden, wird als Donator einer H-Brücke von 2,75 Å interpretiert.

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With 2 Figures     

Wechselbeziehung kaledonischer Deformationspläne nordöstlich Stavanger (Südwest-Norwegen)

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

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

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

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

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

The gold-rich seafloor massive sulphide deposits of Tasmania

Four major high grade polymetallic massive sulphide deposits (Rosebery, Hercules, Que River and Hellyer) occur within the Cambrian Mount Read Volcanic arc in western Tasmania. The Central Volcanic Complex which is host to the ores is a high-K calc-alkaline andesite-dacite-rhyolite suite which has erupted through thick continental crust along an ancient continental margin. The presence of longitudinal faults which control both the locations of mineralization and younger grabben fill volcanic sequences indicate late stage rifting during the development of the arc.The youngest and least deformed deposits at Hellyer and Que River contain primary textural features within the sulphide mound such as colloform pyrite and chalcopyrite diseased and zoned sphalerits. Isoclinal folding of the Que River ores has caused partial sulphide recrystallization and a cleavage induced lamination which is easily confused with the primary sulphide lamination. The older Rosebery deposit has a sheet like form and a poorly developed alteration pipe. The massive sulphide sheet has been strongly deformed by folding and thrusting leading to a series of imbricate ore lenses. All primary sulphide textures at Rosebery have been destroyed by the later deformation and annealing events.The classic metal zonation within these deposits of Fe->Cu->Pb-Zn->Ag-Au->Ba enables a reconstruction of the original form of the sulphide mounds and the location of primary hydrothermal seafloor outlets. The mean gold grade of the polymetallic massive sulphides varies from 2–4 ppm with the best grades concentrated toward the stratigraphic hanging wall of the deposits associated with either the high grade zinc zone or the barite zone. Mt. Lyell, which is a large copper stock-work orebody in the southern part of the volcanic arc, shows a distinctly different association of gold with copper in the deepest part of the stock-work system. This bipartite association of Au-Zn in the hanging wall (e. g. Hellyer, Que River and Rosebery Zn-Ba zone) and Au-Cu in the footwall (e. g. Mt. Lyell and Rosebery Cu zone) has been observed in other seafloor massive sulphide ores world wide, and is considered to relate directly to the gold transporting mechanism.The footwall gold-copper association is the result of deposition of gold from the high temperature soluble gold-chloride complex due to decreasing temperature and increasing pH as the fluids move up towards the seafloor. On the other hand, concentration of gold in the upper lead-zinc-barium rich parts of massive sulphide lenses at Hellyer, Que River and Rosebery results from remobilization and transport of gold as the bisulphide complex, as the hydrothermal fluids move up through the previously deposited sulphide mound or blanket and out onto the seafloor continually mixing with sea water and becoming more oxidized. Gold is ultimately concentrated at the upper-most surface of the massive sulphide lens due to the continuation of this zone refining process throughout the evolution of the orebody.

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Zusammenfassung In dem kambrischen Vulkanbogen des Mount Read, Westtasmanien, gibt es vier hochwertige polymetallische, massive Sulfidlagerstätten: Rosebery, Hercules, Que River und Hellyer. Alle Lagerstätten liegen innerhalb des zentralen Vulkanit-komplexes, eines K-reichen, kalk-alkalischen Andesit-Dacit-Rhyolithes, der entlang eines alten Kontinentalrandes durch eine mächtige kontinentale Kruste eruptierte. Späte Riftphasen während der Bildung des Vulkanbogens werden durch längsgerichtete Störungen, die sowohl Ausfällungsorte als auch jüngere Grabenfüllungen steuern, angedeutet.Hellyer und Que River, die jüngsten und am schwächsten deformierten Vorkommen, enthalten innerhalb der Sulfide primäre texturelle Merkmale, wie kolloidalen Pyrit und Kupferkies, sowie zonierten Sphalerit. Isoklinale Faltung der Que River Lagerstätten verursachte eine teilweise Rekristallisation der Sulfide und eine schieferungsbedingte Lamination, die schwer von der primären Sulfidlamination zu unterscheiden ist. Die ältere Rosebery Lagerstätte hat eine plattenartige Form und einen schwach entwickelten Schlot. Die massive Sulfidplatte wurde durch Faltung und Überschiebung intensiv deformiert, so daß es zu einer dachziegelartigen Lagerung des Lagerstättenkörpers kam. Sämtliche primären Strukturen wurden so durch die spätere Deformation zerstört.Die klassische Zonierung der Metalle innerhalb der Lagerstätte, nämlich Fe->Cu->Pb-Zn>Ag-Au->Ba ermöglicht die Rekonstruktion der ursprünglichen Form und Lage der Sulfide am primären Ausfällungsort. Der durchschnittliche Goldgehalt der Sulfide liegt zwischen 2 und 4 ppm, mit Maxima innerhalb des Hangenden von hochwertigen Zinkoder Baritvorkommen.Mt. Lyell, eine große Kupferlagerstätte im Süden des Vulkanbogens, zeigt eine unterschiedliche Kupfer-Gold-Vergesellschaftung im tiefsten Teil der Lagerstätte. Dieses zweigeteilte Vorkommen, einmal von Gold und Zink in oberen Bereichen (z. B. Hellyer, Que River und der Rosebery Zn-Ba-Zone) und zum anderen von Gold und Kupfer in tieferen Stockwerken (z. B. Mt. Lyell und die Rosebery Cu-Zone) wurde weltweit bei mehreren Sulfidlagerstätten beobachtet. Dieses Phänomen wird direkt auf die Art des Transportme-chanismusses des Goldes zurückgeführt. Die Gold-Kupfervorkommen im tieferen Stockwerk resultieren aus einer Fällung von Hochtemperatur-Gold-Chlorid-Komplexen durch Abkühlung und steigenden pH-Wert während des Aufstiegs der Lösungen. Die Anreicherung von Gold in den höher gelegenen Blei-Zink-Barium-reichen Teilen bei Hellyer, Que River und Rosebery resultiert aus einer Remobilisation und einem Transport von Gold als Bisulfid-komplex, als Folge des Aufstiegs hydrothermaler Lösungen durch ältere Sulfide. Dabei werden die Lösungen auf dem Weg zum Ozeanboden kontinuierlich mit Meerwasser vermischt und bekommen einen mehr oxidierenden Charakter.Die Goldanreicherung direkt an der Oberfläche des massiven Sulfidkörpers ist die direkte Folge dieses fortlaufenden Prozesses während der Entwicklung der Lagerstätte.

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Résumé Dans l'arc volcanique combrien du Mont Read (Tasmanie occidentale), existent quatre dépôts de sulfures polymétalliques massifs à haute teneur: Rosebery, Hercules, Que River et Hellyer. Tous ces dépôts sont contenus dans le Complexe Volcanique Central, lequel consiste en une série andésitodacito-rhyolitique calco-alcaline riche en K, qui a fait éruption à travers une croûte continentale épaisse, le long d'une ancienne marge continentale. La présence de failles longitudinales, qui déterminent à la fois l'emplacement des minerais et l'existence de séries volcaniques jeunes de comblement de graben, témoigne de processus de rifting tardifs au cours de l'histoire de l'arc.Les dépôts de Hellyer et de Que River, qui sont les plus jeunes et les moins déformés, présentent dans les sulfures des structures primaires telles que: pyrite et chalcopyrite colloformes et blende zonaire. Le minerai de Que River a subi un plissement isoclinal, responsable d'une recristallisation partielle des sulfures et d'une foliation de schistosité, difficile à distinguer de la lamination originelle des sulfures. Le dépôt de Rosebery, plus ancien, présente la forme d'un feuillet avec une cheminée d'altération peu développée. Ce feuillet de sulfure massif a été fortement déformé par le plissement et par des failles de chevauchement qui ont engendré une série de lentilles de minerai imbriquées. Ces déformations ont provoqué la destruction de toutes les structures primaires des sulfures à Rosebery.La distribution zonée classique des métaux dans ces dépôts (FeCaPbZnAgAuBa) permet de reconstituer la forme originelle des ames de sulfures et de localiser les points d'émissions primaires sur le fond marin. La teneur moyenne en or dans les sulfures massifs polymétalliques varie de 2 à 4 ppm, les teneurs les plus élevées se concentrant vers le toit stratigraphique des sédiments associés, dans les zones à zinc ou à barite. Le Mont Lyell, formé d'un grand gisement de cuivre dans la partie sud de l'arc volcanique, présente une situation nettement différente: l'or y est associé au cuivre dans la partie inférieure du gisement. Une telle dualité d'association Au-Zn au toit (p.ex. Hollyer, Que River et Zone à Zn-Ba de Rosebery) et Au-Cu au mur (p.ex. Mt Lyell et zone à Cu de Rosebery) a été observée dans des amas de sulfures massifs en d'autres endroits du monde et est considérée comme résultant directement du mécanisme de transport de l'or.L'association Au-Cu au mur résulte du dépôt de l'or à partir de complexes solubles de chlorure d'or de haute température, dépôt provoqué par la baisse de température et l'augmentation du ph lorsque les fluides montent vers le fond marin. D'autre part, la concentration de l'or dans les parties supérieures à Pb-Zn-Ba des gisements de Hellyer, Que River et Rosebery résulte d'une remobilisation de l'or sous forme de complexes bisulfurés, lorsque les fluides hydrothermaux montent à travers les sulfures déjà déposés et arrivent sur le fond marin où ils s'oxydent et se mèlent continuellement à l'eau de mer. L'or est finalement concentré à la surface supérieure des lentilles de sulfure massif, grâce à la poursuite de ce processus au cours de l'évolution du gisement.

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Mount Read, , 4 , : Rosebery, Hercules, Que River Hellyer. , - -- , . , , , . Hellyer Que River, , , .: . Que River , . Rosebery . , . . , F- > - > Pb- > Zn- > Ag> . 2 4 m, . Mt. Lyell , . : (.: Zn-Ba Hellyer, Que River Rosebery) (.: Mr. Lyell Rosebery). . pH . , , , , . . .

     

Problems and discussion on Precambrian series of the Hesperic Massif (Western Iberian Peninsula)

In this paper, different Precambrian series of Hesperic Massif have been described, using some data taken from different bibliography and unpublished data by the authors. The relation among them have been discussed and also their problems stated.These Precambrian series are forming the anticlinorium nuclei of hercynian structure. The incomplete understanding of these series, as well as their occurrence in distant and isolated outcrops, give place to doubtful interpretations when traying to establish the stratigraphical sequence and he correlation among the different series.The discussion implied from the global study of these problems permit us, provisionally, to establish a general stratigraphy and a possible correlation among different units.All these series constitue an Upper Precambrian; within it three groups have been differentiated: lower group consisting of basic and ultrabasic complexes; intermediate group with a very important acid volcanism and derivated rocks, and finally upper group where pelitic schists and greywackes prevail.

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Zusammenfassung Anhand von bereits bestehender Literatur und noch unveröffentlichten Forschungsergebnissen der Verfasser sollen die verschiedenen präkambrischen Serien des Hesperischen Massivs beschrieben, ihre Beziehung zueinander erörtert und die durch sie auftretenden Probleme behandelt werden. Alle diese Serien bilden Sattelkerne in den herzynischen Strukturen.Da wir bis heute nur über unvollständige Kenntnisse dieser Formationen verfügen und aufgrund ihres Vorkommens an weit voneinander entfernt liegenden Orten, treten bei dem Versuch, ihre Stratigraphie festzulegen und eine Wechselbeziehung zwischen den verschiedenen Serien herzustellen, eine Reihe von Problemen auf.Betrachtet man diese Probleme als Gesamtkomplex, ist es möglich, eine vorläufige Gesamt-Stratigraphie sowie eine wahrscheinliche Wechselbeziehung zwischen den verschiedenen Einheiten aufzuzeigen.Alle Serien gehören in das jüngere Präkambrium, das in drei Teile aufgegliedert werden kann: der unterste Teil wird aus basischen und ultrabasischen Komplexen gebildet, der mittlere Teil setzt sich aus bedeutenden sauren Vulkanismen und daraus hervorgegangenem Gestein zusammen, während der oberste Teil vor allem aus pelitischen Schiefern und Grauwacken besteht.

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Resumen Se describen con datos bibliográficos e inéditos de los autores las distintas series precámbricas del Macizo Hespérico, discutiendo las relaciones entre ellas y planteando su problemática.Estos precámbricos forman núcleos anticlinoriales de las estructuras hercínicas. El incompleto conocimiento que hasta hoy se tiene de estos terrenos y su afloramiento en zonas distantes y aisladas, da lugar a problemas de interpretación, al intentar establecer una estratigrafía y una correlación entre las diferentes series.La discusión que se plantea al estudiar estos problemas globalmente, permite establecer provisionalmente una estratigrafía de conjunto y la posible correlación entre las diferentes unidades.Todas estas series constituyen un Precámbrico Superior en el que se han podido diferenciar 3 conjuntos:Uno inferior constituido por complejos básicos y ultrabásicos; otro medio con importantes volcanismos ácidos y rocas derivadas; y otro superior formado por esquistos pelíticos y grauvacas predominantemente.

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Résumé Par des données bibliographiques et inedites les auteurs décrivent les differentes séries precambriènnes du Massif Hésperique, en discutant leurs rapports et en établissant leurs problèmes.Toutes ces séries se situent aux coeurs des anticlinaux dans les structures hercyniennes; leur connaissance insuffisante, aussi bien que leurs affleurements distants et isolés, causent des problèmes d'interprétation dés que l'on tente d'établir une stratigraphie générale et une corrélation entre les différentes séries.La discussion générale de ces problèmes nous a permis de définir une stratigraphie d'ensemble et la possibilité d'une corrélation des différentes unités.Toutes ces séries appartiennent au Précambrien Supérieur, qui comprend trois ensembles: Un ensemble inférieur formé de complexes basiques et ultrabasiques, un autre intermédiaire avec volcanites acides et roches dérivées et, finalement, un ensemble supérieur pélitique-grauvackeux.

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Zur tektonischen Entwicklung Chiles im Känozoikum

Zusammenfassung Epirogenetische Oszillationen bestimmten nach lithostratigraphischen Befunden in der chilenischen Küstenzone während des Känozoikums zunehmend die tektonische Entwicklung. Unterschiede in der Bewegungsintensität und das Anhalten von Bruchtektonik bis in jüngste Zeit vorwiegend im Süden des Landes deuten eine Zweigliederung an, in der ein mobilerer Bereich südlich von etwa 39° südl. Br. dem stetiger bewegten Mittel- und Nordchile gegenübersteht. Verlauf und Dynamik des submarinen Chile-Rückens bieten hierfür eine Erklärungsmöglichkeit. Die komplexe Regelung der Strukturlinien in ganz Chile kann ebenfalls mit derartigen ozeanischen Einflüssen in Verbindung gebracht werden.

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Growing importance of epeirogenic oscillations during structural development in Cenozoic time is indicated by lithostratigraphic observations in the coastal zone of Chile. Late movements were of unequal intensity in the southern and central-northern parts of the country, effective faulting being continued into the Holocene mainly in the more mobile area south of about 39° S. The region north of this line has developed at a steadier pace since middle Pliocene time. Position and dynamics of the submarine Chile Ridge may explain this. Complexely ordered structural patterns in all of Chile may be related to comparable oceanic influences.

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Resumen Los resultados de unos estudios litoestratigräficos en la zona costera de Chile indican que oscilaciones epirogenéticas aumentaron en importancia como factor del desarrollo estructural durante el Cenozoico. En el carácter de los movimientos tardíos, más intensivos y diferenciados por fallas al sur del paralelo 39° Sur, se basa una subdivision tentativa del pais. Al norte de este limite, el desarrollo tectónico fué más tranquilo ya desde el Plioceno medio. La posición y el dinamismo del Chile Ridge submarino podrian explicar este fenómeno. También parece ser relacionado a influencias oceánicas comparables, el arreglo complejo de Iíneas estructurales en Chile.

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Über Strontioginorit,eine neue Ginorit-Varietdt aus dem Zechsteinsalz

Zusammenfassung Strontioginorit (Sr, Ca)₂B₁₄O₂₃ 8 H₂O mit Sr: Ca1,3:0,7 tritt in gut ausgebildeten Kristallen im Alteren Steinsalz von Reyershausen bei Göttingen auf. Es ergaben sich folgende Daten : ₀ = 12,85₀ Å,b ₀ = 14,48 Å,c ₀, = 12,85₅, Å, = 101° 35, RaumgruppeP 2_I/a,Z = 4, Dichte=2,25 gcm^–3,n = 1,512,n _/b = 1,524,n //[101] = 1,577.     

Die Roßfeldschichten: Ein Beispiel für Sedimentation im Bereich einer tektonisch aktiven Tiefseerinne aus der kalkalpinen Unterkreide

Zusammenfassung Im Mittelabschnitt der Nördlichen Kalkalpen (Ostalpen), zwischen den Flüssen Saalach und Traun, in einer streichenden Verbreitung von 50 km, entwickeln sich in der Unterkreide aus den neokomen Aptychenschichten (Schrambachschichten) die terrigenen Gesteine der Roßfeldschichten. In dieser Studie wurde das Profil der Typlokalität am Roßfeld südlich von Salzburg untersucht.Die Unteren Roßfeldschichten bestehen in ihrem tieferen Abschnitt aus einer ca. 175 m mächtigen Mergelgruppe. Darüber folgen 10–15 m dünnbankige Sandsteine, die in eine 70–80 m mächtige, dickbankige Sandsteingruppe übergehen. Die Oberen Roßfeldschichten setzen abrupt mit grobklastischen Gesteinen ein. Die gesamte Schichtfolge zeigt eine Kornvergröberung gegen das Hangende.Eine erste stichprobenartige mikropaläontologische Bearbeitung hat im tieferen Anteil des Profiles gut auswertbare Foraminiferenvergesellschaftungen erbracht, die mit einer Reihe stratigraphisch wertvoller Unterkreidearten das von den Roßfeldschichten dieser Region nach ihrer Ammonitenfauna bekannte Alter Obervalendis—Hauterive bestätigt.Das Profil konnte im Vergleich mit rezenten Faziesverteilungen als eine vorstoßende Serie eines Tiefseerinnen-Environments interpretiert werden. An Subenvironments sind der Bereich der Hauptrinne (= dickbankige Sandsteingruppe), ein beckenwärts gelegener Damm (dünnbankige Sandsteinfazies) und daran anschließend ein submarines Überflutungsgebiet (= Mergelgruppe) zu unterscheiden. Von der Beckenabhangseite her hat sich ein kleinräumiges Fächersystem mit Grobklastika und Slumping-Ablagerungen vorgeschoben Obere Roßfeldschichten).Das terrigene Material der Roßfeldschichten ist durch das Auftreten von Chromspinell und grüner Hornblende in den Schwermineralspektren charakterisiert. Besonders interessant sind vereinzelt vorkommende rotbraune Hornblenden (Kaersutit), welche auf ein Vorkommen von Alkaligesteinen im Liefergebiet Hinweis geben. Die Anlieferung des terrigenen Materials erfolgte von einer südlich gelegenen Provinz, die eine orogeninterne Position innehatte. Die Position entspricht nicht jener des Ultrapienidischen Rückens im Cenoman und zur Zeit der tieferen Gosauschichten.

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Summary The Lower Cretaceous Roßfeld Formation, which is exposed in the central Northern Calcareous Alps (East Alps) between Saalach river and Traun river over a distance of about 50 km, was studied in a profile in the type locality at the Roßfeld south of Salzburg. The terrigeneous rocks of the Roßfeld Formation arise gradually from the Neocomian Aptychus beds (Schrambachschichten).In its deeper part the Lower Roßfeld Fm. consists of gray marls of about 175 m thickness. Above that 10–15 m thin-bedded sandstones and then 70–80 m thick-bedded ones follow. The Upper Roßfeld Fm. starts abruptly with coarse-grained sediments. The complete sequence is a coarsening-upward unit.As a result of an initial micropaleontological study well evaluable foraminifera associations were found in the lower part of the section. Some stratigraphically significant species of Lower Cretaceous age attest the range from Upper Valanginian to Hauterivian already established by ammonites in this region.According to modern facies distributions the Roßfeld Fm. can be interpreted as a prograding deep sea channel facies. The following subenvironments are observed: The axial channel (= Thick-bedded sandstone group), and a seaward levee (= thin-bedded unit) passing into a submarine overbank facies (= marly unit). At the slopeward side of the channel there was a narrow fan system consisting of coarse-grained components and slump-deposits (= Upper Roßfeld Fm.).The heavy mineral spectra of the terrigeneous material of the Roßfeld Fm. are characterized by the occurrence of chromium spinell and green amphiboles. Very interesting are few reddishbrown amphiboles (kaersutite), which are considered to indicate alkaline rocks in the source area. This source area was lying in the south in an internal position of the East Alpine system. This position was not the same as that of the Ultrapienidic Ridge of Cenomanian or early Gosauian age.

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Résumé Dans le partie moyenne des Alpes Calcaires Septentrionales entre les rivières Saalach et Traun, les couches terrigènes de la Formation de Rossfeld se développent à partir de la série marneuse de Schrambach (couches à Aptychus) du Néocomien. Cette étude présente les résultats de l'examen de la localité typique des couches de Rossfeld au sud de Salzburg.Les couches inférieures de Rossfeld sont formées à leur base par des marnes grises d'une épaisseur de 175 m environ. Au-dessus suivent 10–15 m d'un grès en minces bancs qui passe à des grès en gros bancs d'une épaisseur totale de 70–80 m. Les couches supérieures de Rossfeld commencent brusquement avec des sédiments grossiers. La série complète montre une augmentation de la granularité vers le haut.Une étude micropaléontologique préliminaire révèle des faunes à foraminifères à espèces typiques du Crétacé inférieur (Valenginien à Hauterivien) dans la partie inférieure de cette section des couches de Rossfeld.Par comparaison avec des répartitions de facies récentes, on peut interpréter la formation de Rossfeld comme facies d'une série qui s'avance dans la région d'une fossé abyssal. On peut définir les régions spéciales suivantes: Un canal axial avec des grès en gros bancs, une levée du côté du bassin avec des grès en bancs minces et, lié à cela, un terrain de débordement sousmarin avec la série marneuse. Un éventail plus local à matériel détritique plus grossier et avec des structures de slumping s'avançait à partir du flanc du bassin: ce sont les couches supérieures de Rossfeld.Le spectre des minéraux denses de la formation de Rossfeld est caractérisé par l'existence du spinelle chromé et d'amphiboles vertes. Particulièrement intéressantes sont des amphiboles rouge-brun très rares (Kaersutites), lesquelles montreraient l'existence de roches alcalines dans le domaine nourricier. Le matériel détritique a une origine méridionale et provient donc d'une région ayant une position interne dans l'orogène, ce qui ne correspond pas avec la position du seuil ultrapiénidique du crétacé supérieur.

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Arbeit durchgeführt im Rahmen des IGCP-Projektes Mid-Cretaceous Events 73/ I/58.     

Denudation,vertical crustal movements and sedimentary basin infill

Denudation and vertical crustal movements are linked through the isostatic equation for conservation of lithospheric mass. Recent empirical results from a wide range of sources are presented on the rates of these processes. Denudation alone can cause non-tectonic (isostatic) surface uplift of the right magnitude predicted by theory. A case is made, following Ahnert, for a single linear relationship (although with much scatter) between denudation rate and mean drainage basin relief for large basins. Some recent determinations of denudational time constants have neglected to include tectonic and isostatic terms which oppose the reduction of relief by denudation. Application of diffusional transport models to determine the rate of sediment deposition are severely limited by inherent one-dimensionality and neglect of suspended and washload contributions. Basin infill sequences may be used to determine past sediment transfer coefficients from a hinterland, but problems arise in the apportionment of the various hinterland fluxes that occur in »real-world« three dimensional basins. Sediment yields in smaller half-graben and growth fold basins must reflect the magnitude of drainage basins and the complex local controls upon sediment yields. Examples are given from extensional basins in the Western USA and Greece. The »length« of tectonic relief produced in tilt blocks and growth folds will control the area of drainage basin developed (through the fractal form of Hack's Law) and hence the magnitude of deposition in sedimentary basins adjoining tectonic uplands.

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Zusammenfassung Denudation und vertikale Krustenbewegungen sind verbunden durch das isostatische Gesetz über den Erhalt der lithosphärischen Masse. Neuerliche empirische Ergebnisse aus einem weiten Quellenbereich werden im Verhältnis zu diesen Prozessen präsentiert. Denudation allein, kann nicht tektonisch bedingte (isostatische) Oberflächenhebungen hervorrufen, die in der richtigen Größenordnung liegen, wie sie auch theoretisch ermittelt wurden. Es wird in Anlehnung an Ahnert ein Fall geschaffen, in der eine einfach lineare Beziehung (obgleich mit vielen Streuungen) zwischen der Denudationsrate und dem durchschnittlichen Abflußbeckenrelief für große Becken vorliegt. Einige neue Ermittlungen der Denudationszeitkonstanten wurden vernachlässigt, um tektonische und isostatische Begriffe einzufügen, welche sich der Verringerung des Reliefs durch Denudation widersetzen. Die Anwendung des Verbreitungstransportmodells zum Bestimmen der Sedimentationsrate sind streng begrenzt durch die ihm innewohnende Eindimensionalität, und der Vernachlässigung der Schwebe- und Schwämmfrachtbeteiligung. Bekkenfüllungssequenzen können benutzt werden um vergangene Sedimenttransferkoeffizienten aus dem Hinterland festzulegen; aber es treten auch Probleme bei der Verteilung der verschiedenen Hinterlandeinträge auf, die bei einem realen dreidimensionalen Becken vorhanden sind. Sedimenteinträge in kleineren Halbgräben und Growth-fold Becken müssen die Größe des Abflußbeckens widerspiegeln, sowie die komplexen lokalen Steuerungen auf die Sedimenteinträge. Beispiele von Dehnungsbecken aus dem Westen der USA und Griechenlands werden angesprochen. Die Länge des tektonischen Reliefs in verkippten Blöcken und Growth-Folds wird die Fläche des entwickelten Abflußbeckens kontrollieren (durch die fraktale Form des Gesetzes von Hack), und daher die Ablagerungsmenge von Sedimentbecken in der Nähe von tektonischen Hochlagen.

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Résumé L'érosion et les mouvements crustaux verticaux sont liés par l'équation isostatique de conservation de la masse lithosphérique. Des résultats empiriques récents provenant d'un large éventail de sources sont présentés en relation avec ces processus. L'érosion seule peut être la cause d'une montée non tectonique (isostatique) dont l'ampleur est prévue exactement par la théorie. Un cas est présenté, d'après Ahnert, qui montre, pour de grands bassins, une relation linéaire simple (mais avec une forte dispersion des points) entre le taux de dénudation et le relief moyen de l'aire de drainage. Certaines déterminations récentes des constantes de temps de dénudation ont omis de tenir compte des termes tectonique et isostatique qui s'opposent à la destruction du relief par érosion. L'utilisation de modèles de transport diffus en vue de déterminer le taux d'accumulation des sédiments est sévèrement limitée par le caractère unidimensionnel de tels modèles et par le fait qu'il ne tiennent pas compte de la fraction en suspension. Les séquences de comblement d'un bassin sédimentaire peuvent être utilisées pour déterminer les anciens cfficients de transfert à partir de l'hinterland; mais des difficultés surgissent à propos de la répartition des différents flux en provenance de l'hinterland dans le cas réel d'un bassin à 3 dimensions. Les apports sédimentaires dans les bassins de demi-graben et de »growth-fold« doivent traduire la grandeur des aires de drainage et les facteurs locaux complexes qui régissent ces apports. Des exemples sont présentés, relatifs à des bassins d'extension de l'ouest des USA et de Grèce. La »longueur« des reliefs tectoniques en relation avec les blocs basculés et les »growth-folds« déterminent, par la forme fractale de la loi de Hack, la surface des aires de drainage ainsi engendrées et, en conséquence, l'importance des dépôts dans les bassins sédimentaires voisins des reliefs tectoniques.

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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 -- . . , , .