Gondwanan palaeogeography and pal˦oclimatology

Lithological indicators of climate, such as coals, evaporites, bauxites, and tillites,can be used to map the past position of the major climatic zones (Humid Tropics, Dry Subtropics, Warm and Cool Temperate, and Polar) that crossed the supercontinent of Gondwana. The early proponents of continental drift (Wegener, 1912; du Toit, 1937) recognised this fact and inferred that apparent climatic changes (e.g. Late Ordovician tillites in the Sahara Desert) were actually the result of Gondwana's movement across these climatic belts. It is now known that the changing width and location of these climatic zones reflects both: (1) Gondwana's latitudinal movement; and (2) changes in global climate from Ice House to Hot House conditions. This paper presents seven palaeogeographic maps and seven palaeoclimatic maps illustrating Gondwana's changing climate.     

Southern African Phanerozoic marine invertebrates: Biogeography,pal˦oecology,climatology and comments on adjacent regions

The Palaeozoic marine invertebrate fossil record in southern Africa is characterised by extensive data for the Early and Middle Devonian but extremely limited or absent for other Palaeozoic Periods. The Mesozoic Era is lacking in marine invertebrate fossils for the Triassic, Late Jurassic, and Cretaceous. For the Cenozoic Era there is limited marine megafossil information. Overall, in benthic, cool waters, Palaeozoic, marine megafossils from southern Africa appear to represent relatively low diversity communities, when compared to ecologically comparable warm water environments elsewhere. However, the marine benthic Cretaceous and Cenozoic faunas of southwestern Africa are typically diverse warm water types, until the later Miocene when cool waters again prevailed. The Benguela Current clearly influenced lower diversity faunas.Climatically, it can be inferred from the marine megabenthic pal˦ontological evidence, thatwarm conditions were present from Early Cambrian until mid-Ordovician times, followed by a much cooler climate that persisted well into the Middle Devonian. The Late Palaeozoic evidence thus indicates cool to cold conditions. In contrast, the Late Permian fossils are consistent with warmer conditions, continuing through Late Jurassic and Cretaceous times along the East African and West African coasts, until the Late Miocene.Within the Gondwanan framework, a Central African region can be envisaged that was subject to non-marine conditions during the entire Phanerozoic Eon. Peripheral to this central African region were marine environments of various ages. The geological history of these peripheral regions was fairly unique. Some features in southern Africa are similar of those found in the Paraná Basin and the Falkland Islands.Most of North Africa from central Senegal to Libya contains a Phanerozoic marine cover extending from the Early Cambrian through to the Carboniferous, characterised by warm water faunas, except for the Ordovician which yields cool-cold water faunas.The Palaeozoic of Arabia, which was an integral part of Africa until the Miocene, has yieldedwarm water fossils.     

Les paléokarsts du Hainaut (Belgique)

Résumé

Les calcaires d’âge carbonifère de la province du Hainaut, en Belgique, presque toujours cachés par une couverture méso-cénozoïque et quaternaire sont intensément karstifiés.

Endokarsts et cryptokarsts caractérisent une morphologie karstique classique à laquelle s’ajoute une forme bien particulière d’altération en masse du calcaire que nous définissons sous le vocable de “fantôme de roche”.

Ces paléokarsts datent pour la majeure partie du Crétacé. Cependant, lorsque le manteau tertiaire et quaternaire recouvre directement le Paléozoïque et est plus ou moins perméable, le processus de karstification peut se poursuivre. Suite aux pompages industriels ou domestiques qui rabattent la nappe aquifère, une réactivation du processus karstique entraîne la formation de fontis à jour (appelés dans la région, puits naturels).

La localisation de ces formes karstiques cachées a une importance économique considérable, tant comme obstacle à l’exploitation et à la qualité de la pierre calcaire qu’à l’implantation des ouvrages d’art. Mais leur attrait scientifique ne cède en rien à l’impact économique. Les remplissages sédimentaires de ces paléokarsts constituent en effet des témoins irremplaçables de périodes continentales et permettent de cerner l’évolution paléogéographique locale avec la possibilité de reconstitution d’anciens réseaux hydrographiques.     

Der postkaledonische paläozoische Vulkanismus in Ostgrönland

Ohne Zusammenfassung     

Das Neokom in Polen und seine paläogeographische Bedeutung

Zusammenfassung Die geologische Geschichte Nordwest-Polens zur Zeit der unteren Kreide kann in allgemeinen Zügen folgenderma\en dargestellt werden:Gegen Ende des Jura, ungefähr zur Zeit des Münder Mergels, sind hier Bewegungen eingetreten, die das Land teilweise trockengelegt und der Denudation preisgegeben haben. In den durch die Bewegungen gebildeten Senken blieben Lagunen erhalten, deren einige brackisches Wasser führten, während in anderen durch Eindampfung Gipslager abgesetzt wurden. Der Serpulit brachte eine positive Meeresbewegung mit, die sich im Infravalanginian derart verstärkte, da\ sich seine Ablagerungen nicht nur in den alten Senken kontinuierlich auf dem Serpulit abgesetzt, sondern auch auf denudierte, früher gehobene Schollen transgressiv ausgebreitet haben. Die Infravalanginian-See war brackisch und hat in NW-Polen typische Wealdenablagerungen abgesetzt, bei Tomaszów aber, etwas südlicher, ist das Infravalangian zwar litoral, aber rein marin ausgebildet, wobei es viele ähnlichkeit mit dem Infravalangian der Teschener Karpathen aufweist. Die Wealdensee und das karpathische Meer waren durch einen Sund verbunden, der sich über Tomaszów längs dem Polnischen Mittelgebirge gegen die Karpathen hinzog. Im Valanginian erreicht die neokome Transgression ihren Höhepunkt, es werden dunkle Tone mit reicher Hilsfauna abgesetzt; wahrscheinlich hat sich diese Transgression von Ru\land über die Polesje-Schwelle und über das westliche Polen nach Deutschland und weiter bis nach Ost-England erstreckt. Das polnische Becken stand in direkter Verbindung mit dem nordwestdeutschen; es war ebenfalls, obwohl dürftiger, mit dem karpathischen Meere verbunden; gerade hier ist der Weg zu suchen, den die Migrationen der nördlichen Elemente ins alpine Becken eingeschlagen haben. Im oberen Valanginian fängt eine Regression an, die in Zentral-Ru\land einsetzt und zu dessen Trockenlegung und zum Abschlu\ der Verbindung des polnischen Beckens mit dem Osten führt. Mit dem Anfang des Hauterivians macht sich die Regression auch in Polen fühlbar und verursacht die Verflachung des Meeres in Polen sowie den Abbruch der Verbindung mit dem karpathischen Meere, in welchem von nun ab keine nordischen eingewanderten Faunenelemente mehr erscheinen. Im oberen Hauterivian zieht sich das Meer von Polen und NO-Deutschland zurück. Auf dem neuen Lande herrscht mächtige Denudation, deren gröbere Produkte sich als sehr mächtige Flu\- und Seesande anhäufen. Das Landstadium dauert während des ganzen BarrÊme, Apt und eines Teiles des Albians an, bis zum Anfang der gro\en Gault-Transgression, die wieder in die Senken vordringt.     

Der gegenwärtige Stand der paläomagnetischen Forschung

Zusammenfassung Die Ursache der natürlichen remanenten Magnetisierung von Gesteinen und die Schwierigkeiten, die sich bei der Deutung paläomagnetischer Messungen ergeben, werden erörtert. Es wird die Methode beschrieben, mit Hilfe derer von verschiedenen Autoren versucht wird, aus paläomagnetischen Messungen Aussagen über die Lage der Pole in der geologischen Vergangenheit zu gewinnen. Es wird darauf hingewiesen, da\ dieser Methode Annahmen zugrunde liegen, deren Richtigkeit direkt schwer zu erweisen ist. In einer Tabelle (vonIrving) sind die Lagen der Pole in der geologischen Vergangenheit angegeben, wie sie aus paläomagnetischen Messungen folgen. Die Werte dieser Tabelle entsprechen lediglich dem gegenwärtigen Stand und werden sicherlich in Zukunft eine änderung erfahren.     

Versuch einer Skizze der paläogeographischen Beziehungen Südamerikas

Zusammenfassung In der im vorhergehenden auseinandergesetzten Weise glaubt Verf. die Hypothese eines bis Südamerika von Osten her reichenden Gondwanalandes durch eine annehmbarere ersetzt zu haben. Die hier aufgestellte Annahme einer Verbindung Südamerikas mit SO-Asien durch die australische Region erklärt nicht nur die auffallenden Verhältnisse der Landfaunen, sondern ist auch durch eine große Menge von geologischen Ereignissen und Zuständen gestützt, die nicht Hypothesen, sondern Tatsachen sind. Am Schluß des Paläozoikums ist der hier nicht genauer aufgeführte Parallelismus der geologischen Geschehnisse in Südafrika und in Südamerika ein auffallender, er reicht auch noch ins Mesozoikum hinein. Faunistische Beziehungen sind durch die Mesosaurier unleugbar gegeben, aber im Mesozoikum fehlen sie schon fast ganz. Im Laufe des Mesozoikums tritt ein ebenso starker Parallelismus des geologischen Geschehens zwischen Australasien und Südamerika ein. Aber die Erforschung der Lebewelt sowohl Südamerikas in vergangener Zeit als auch Australasiens besonders muß noch große Fortschritte machen, bis ein volles Bild dieser Vorgänge vor uns liegt; bis jetzt besteht es fast nur aus einer Reihe von Lücken. Diese Zeilen wollen neue Arbeit wecken, die Kenntnis zu erhöhen.     

Carbonate dykes associated with Arch˦an lode-Au mineralisation,Barberton greenstone belt,South Africa

Carbonate dykes, exposed within the Barberton greenstone belt, display geochemical signatures similar to altered carbonatite. The trace element signature normalised to primordial mantle, and the chondrite-normalised REE trends of the Ulundi Dyke display geochemical similarities to carbonatites. In addition, stable isotope results from the Ulundi Dyke (δ¹³C_{whole rock} and δ¹⁸O_{whole rock} range from -3.7 to -4.9‰ and 12.8 to 13.2‰, respectively) are similar to values found for samples of wall rock and vein carbonate from Arch˦an Au-quartz-carbonate-sulphide vein systems studied in the Barberton greenstone belt. Although the data do not plot in the field of primary igneous carbonatite, they are similar to data of deuterically-altered carbonatite. These associations strengthen the deduction that Iode-Au mineralised fractures and shear zones in the Barberton greenstone belt were open to mantle-tapping fundamental faults.     

Evolution microtectonique et paléo-champs de contraintes du Bassin de Vienne

Résumé

Une étude des structures cassantes permet de préciser l’évolution tectonique du Bassin de Vienne, généralement considéré comme un bassin de type « pull apart » typique. Le champ de contrainte ottnangien-carpathien (18,5-16, 5 Ma) est caractérisé par une compression NNW-SSE. Pendant le Badénien-Sannanticn (16,5-11 Ma) une zone cisaillante sénestre de direction NE-SW a été formée dans un régime en compression N-S et extension E-W. En liaison avec cette zone décrochante trois types d’extension locale conduisent à une forte subsidence dans les dépression : extension NE-SW parallèle aux accidents sénestres, extension E-W entre les décrochements et extension NW-SE au-dessus des zones décrochantes profondes. Le champ de contrainte vers la fin du Sannaticn est marqué par une compression ENE-WSW, tandis que celui du Pannonicn- récent est similaire á celui du Miocène moyen.

Une rotation de la paléocontrainte maximale horizontale, de NNW-SSE a ENE-SSW est mise en évidence pendant la période Ottnangien-Sannantien (18,5-11 Ma). Cette rotation est parallèle A celle des directions de mise en place des nappes carpathicnnes externes. L’origine des rotation est l’échappement continental des Alpes orientales et des Carpathes septentrionales vers le NE et son blocage graduel d’Ouest en Est au front des nappes carpathiennes. Après ce blocage, l’échappement a continué avec une faible intensité du Pannonien à l’Actuel. Alors que l’échappement a été initié par une compression N-S due á la collision Europe-promontoire Adriatique, le champ de contrainte à l’intérieur des blocs échappés reflète l’effet de leur blocage au front des nappes carpalhiques.     

Distribution et paléobiogéographie des plates-formes carbonatées de l’Atlantique Central et du domaine Caraïbe à l’Aptien inférieur : problèmes paléogéographiques et paléocéanographiques

Résumé

— A l’aide des données disponibles sur la stratigraphie et la localisation des formations carbonatées de plates-formes du Crétacé inférieur périatlantique et caraïbe, il est possible de préciser l’état actuel des connaissances sur la distribution des dispositifs sédimentaires correspondants, à l’Aptien inférieur. Les schémas paléobiogéographiques proposés pour les organismes inféodés à ces plates-formes, confrontés à leur distribution, se heurtent à des difficultés d’ordre paléogéographique et paléocéanographique mais s’accordent généralement assez bien avec les hypothèses paléotectoniques. Les problèmes paléogéographiques se posent dans l’interprétation de la dispersion biologique par les marges. Les problèmes paléocéanographiques qui concernent essentiellement les schémas de paléocirculation hydrologique et leurs implications climatiques, se posent dans l’interprétation de la dispersion biologique transatlantique. Des éléments de solution à ces différents problèmes pourraient être apportés par de nouvelles recherches.     

Implications of palæo- and neotectonics in gully erosion-prone areas of southeastern Nigeria

Incidences of landsliding and gullying are prevalent in parts of southeastern Nigeria. It is proposed here that the apparent susceptibility of the geologic formations to landsliding and gullying may indeed derive substantially from the effects of palæo- and neotectonic features. Tertiary palæotectonics created regional cuestas, joints and faults that now determine the pace of gully erosion. Recent tectonics and seismic effects cause ground vibrations that initiate movement on the marginally stable slopes. It is observed that southeastern Nigeria has climatic and land-use characteristics which are very similar to those of southwestern Nigeria, as well as being underlain by similar Tertiary formations, yet gully erosion and landslides are much less common in the latter. This is ascribed to the differences in the palæotectonic setting. Recent case incidences of tectonics-related disasters are presented.     

Lithostratigraphie et histoire paléozoı̈que à paléocène des complexes métamorphiques de la région de Muteh,zone de Sanandaj–Sirjan (Iran méridional)

A detailed analysis of metamorphic complexes outcropping in the Muteh area in central Iran leads to establish the regional stratigraphical column, and to propose a Palaeozoic age for the metamorphic protolith that mainly consists of volcano-sedimentary units. ⁴⁰K⁴⁰Ar ages for minerals suggest the Mesozoic age of the metamorphic amphiboles and the Palaeocene ones for a late or even post metamorphic bimodal magmatism. To cite this article: N. Rachidnejad-Omran et al., C. R. Geoscience 334 (2002) 1185–1191.     

Die Frage der paläogeographischen Voraussetzungen für den tektonischen Bau des Sauerlandes im Vergleich zum Ruhroberkarbon

Ohne Zusammenfassung