Die wachsende Bedeutung der Ingenieurgeologie im Zeitalter der Umweltzerstörung

Zusammenfassung Die Entwicklung der Technik führt zu immer größeren Bauprojekten im Bereich des Talsperrenbaus, Verkehrswegebaus, Untertagebaus, Bergbaus und Grundbaus. Diese großen Bauprojekte stellen in vielfacher Hinsicht eine erhebliche Belastung der Natur sowie eine Beeinträchtigung ihres Gleichgewichts dar und rufen teilweise unvorhergesehene Wechselwirkungen von Bauwerk und Baugrund hervor. Die technische Entwicklung überrollte die Natur so stürmisch, daß ihre ökologischen Folgen weder von den Wissenschaftlern noch von den Praktikern erkannt und bedacht wurden. Die Aufgaben, die sich in diesem Rahmen dem Ingenieurgeologen stellen, bestehen nicht nur in der möglichst genauen Erfassung der geologischen Parameter zur Gewährleistung der Sicherheit des Bauwerks, wirtschaftlich vertretbarer Baukosten unter optimaler Berücksichtigung geologischer Gegebenheiten, sondern sie haben auch die Vorhersage der Wechselwirkungen von Bauwerk und Baugrund sowie von Störungen des oft erstaunlich labilen Gleichgewichts von Geo-, Bio- und Atmosphäre einzubeziehen. Dabei spielen oft rezente geologische Vorgänge eine bisher in der Ingenieurgeologie viel zu wenig gewürdigte Rolle. Die Notwendigkeit, die Ingenieurgeologie schon bei der allerersten Planung, beim Entwurf und der Bauwerksüberwachung mitbestimmen zu lassen, wird an einzelnen Projekten erläutert.

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Summary Technical development leads to dams, roads, tunnels, mines and foundations of always larger dimensions. Various aspects of these projects represent a serious encumbrance of nature and an impairment of her equilibrium and can cause unforeseen interactions between structure and the earth. Development has taken place so quickly, that the ecological consequences have not been recognised or considered in many cases — neither by the scientists nor by the practitioners. The tasks, confronting the engineering geologists in this regard, consist not only in an exact investigation of the geological parameters to guarantee the safety of the construction project and to achieve project costs by taking into consideration the geological conditions, but must encompass the recognition of the interactions of construction and the earth as well as the disturbance of the often astonishingly fragile equilibrium of the geo-, bio- and atmosphere. Specifically recent geological processes are often not accounted for, despite their possibly disadvantageous effects. The necessity, that the engineering geologist contributes in all project stages from the first planning, to the design upto the surveillance of the construction, is stressed by giving examples.

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Résumé Le développement technique a conduit à des projets de construction toujour plus grands dans le domain des barrages, des routes, des tunnels, des mines et des fondations. Ces grands projets représentent sous beaucoup d'aspects une immense contreinte pour l'environnement naturel, un préjudice pour son équilibre et conduisent parfois à une interaction imprévue entre la construction et le sol. Le développement fut si rapide que les conséquences écologiques ne furent pas reconnues et prises en compte, ni par la science ni par la pratique. Les taches, qui se présentent au géologue ingénieur sur le terrain, comprennent non seulement l'investigation exacte des paramètres géologiques dans le but d'assurer la securité de la construction pour des frais raisonnables tout en prenant en compte d'une façon optimale les conditions géologiques, mais aussi la prévision de ces interactions entre l'ouvrage et le sol, ainsi que les perturbations de l'équilibre de l'environnement géologique, biologique et atmosphérique, équilibre qui est souvent éxtrêmement fragile.Les phénomènes géologiques récents ne sont que très peu considérés dans ces études. La necessité de la participation du géologue ingénieur dès le début des études pendant la conception et la surveillance de l'ouvrage est illustrée à l'aide de projets particuliers.

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Die Stratigraphische Einordnung der Ophiolithe des Nordapennins

Zusammenfassung Die Ophiolithe des Nordapennins werden nach ihrem Alter in verschiedene Gruppen eingeteilt. Nur im Gebiet nördlich von Genua und längs des Küstenstreifens zwischen Sestri Levante und Levanto läßt sich die alte Anschauung eines oberjurassischen bis tief unterkretazischen Alters der Ophiolithe rechtfertigen. In dem noch verbleibenden Gebiet konnte für einzelne Vorkommen ein wesentlich jüngeres Alter (O.-Alb bis U.-Turon) wahrscheinlich gemacht werden. Von Bedeutung für diese Alterseinstufungen waren die fast alle Ophiolithvorkommen begleitenden Brekzien, die in einzelnen Typen untergliedert und beschrieben werden.

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Northern Apennitie Ophiolites are subdivided by their age. North of Genoa and along the coast between Sestri Levante and Levanto only, the rocks are Upper Jurassic or Lowest Cretaceous of age; the remaining area shows an Upper Albian to Lower Turonian age of ophiolithes.

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Résumé Les ophiolites des Apennins septentrionaux sont, suivant leur âge, subdivisés en différents groupes. C'est seulement dans la région au Nord de Gênes et le long de la bande côtière entre Sestri Levante et Levanto que se vérifie pour les ophiolites l'ancienne conception d'un âge allant du Jurassique supérieur à la base du Crétacé inférieur. Dans le territoire restant on peut attribuer à certains affleurements un âge notablement plus récent (Albien supérieur jusqu'au Turonvien inférieur). Pour fixer cet âge, on s'est appuyé sur les brèches qui accompagnent la plupart des ophiolites; ces brèches ont été décrites et subdivisées en quelques types.

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Riassunto Le ofioliti dell'Appennino Settentrionale si suddividono in due gruppi secondo la loro età. Solo per la zone Nord di Genova e la striscia costiera tra Sestri L. é Levanto vale la vecchia opinione sull'età supragiurassica-infracretacea delle ofioliti. Nelle altre parti dell'Appennino si può attribuire a certi affioramenti con molta probabilità un'età molto più recente (Albiano Sup. - Turoniano inf.). Di grande importanza per una tale datazione si dimostrarono le brecce, per lo più sedimentarie, che circondano quasi tutte le masse ofiolitiche e che si intercalano a sedimenti fossiliferi o ne contengono frammenti. Vengono descritti alcuni tipi litologici di queste brecce.

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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.     

Evidenzen für die Vergletscherung eines alpinen Bergeller Hochgebirges an der Grenze Oligozän/Miozän

Zusammenfassung Aus fossilen Floren abgeleitete paläoklimatische und -ökologische Daten, Geröllanalysen und Alters-, insbesondere Spaltspur-Daten aus der südalpinen Molasse und vom Bergeller Pluton erlauben den Zusammenhang zwischen Vorland und alpinem Relief zu gewinnen. Die Zusammenfassung aller Daten und Evidenzen bringt uns zu folgender Vorstellung:Im jüngsten Oligozän haben sich im bis über 5000 m emporgestiegenen Bergeller Hochgebirge Gletscher gebildet. Dies war möglich, da während der gleichzeitigen Klima-Depression die Temperaturen kaum höher waren als heute. Die häufig facettierten Blöcke von vorwiegend Bergeller Material wurden weitgehend auf einem Gletscher nach Süden transportiert, allein die letzte Wegstrecke muß durch Schichtfluten erfolgt sein; diese sind auf sich wiederholende Dammbrüche von Moränenwällen zurückzuführen, die in vorgezeichneten Tälern Seen aufstauten.Die extreme Frische der Gesteine, von den großen Blöcken bis zum feinen Grus, deutet darauf hin, daß der Transport in relativ kurzer Zeit und bei relativ tiefer Temperatur, wie sie der Gletscher bietet, erfolgte.

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Based on paleobotanic and paleoecologic data, boulder analyses as well as geochronological data, especially fission track ages on Bergell rocks from the Alps and the molasse boulders, it has been possible to reconstruct the connection between the Alpine relief and the foreland. Summarizing all facts and evidence leads to the following model: At the end of Oligocène time the Bergell mountains with altitudes above 5000 m were glaciated, because at this time the temperature was not much higher than the present day temperature. The often wellfacetted boulders have been carried to the south to the main part by the glacier; only the last part of the transport has been effected by floods, due to ruptures of moraines which dammed lakes in preformed valleys. All the rocks in the molasse near Como, the big boulders as well as the finer debris, are extremely fresh, a strong argument for quick transport at low temperature.

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Résumé Les résultats paléoclimatiques et -écologiques livrés par les flores fossiles, les analyses de galets, les dates de traces de fission dans les galets de la molasse sudalpine et du massif du Bergell permettent d'établir la liaison entre le relief alpin et celui de l'avant-pays. En résumant les dates et les évidences nous arrivons à la conclusion suivante: à la fin de l'Oligocène des glaciers s'étaient formés dans les hautes montagnes brégagliennes atteignant plus de 5000 m. Les températures de cette dépression climatique, à peine plus hautes que celles de notre époque, expliquent ce phénomène. Les blocs, souvent facettés, en provenance de ce massif cristallin, prédominent et furent transportés par un glacier vers le sud; seul le dernier parcours s'effectua par des coulées, dues à des ruptures de barrages morainiques dans les vallées préformées. L'extraordinaire état de conservation des roches, comportant des blocs jusqu'à un matériel fin, indique un transport en un court laps de temps et dans des conditions de basses températures comme celles produites par un glacier.

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Chemical study of tectonically controlled hydrothermal dolomitization: an example from the Lessini mountains,Italy

In the Central Southern Alps (Feltre, Verona — Italy), a 750 m thick interval of Jurassic and Cretaceous pelagic limestones shows post-depositional partial brecciation and dolomitization. The overlying 500 m thick Tertiary sedimentary sequence is unaffected. Through the Paleogene, mostly submarine, mafic volcanism has been documented in the area. Small-scale extensional features were observed in the limestone near the contact with the dolomitized breccias. Their orientations measured in the field correspond to the tectonic framework of the area and give evidence for the contemporaneousness of the volcanic activity and the brecciation. The distribution and petrologic characteristics of the basalts, combined with the orientation of the extensional features observed in the field, allow a paleotectonic reconstruction. This tectonic scenario can be viewed as a back-arc extension, an eastward prolongation of the spreading that divided Southern France from the Sardinia-Corsica-Calabria block, generating the Ligurian-balearic basin in the Late Oligocene.The dolomite is fine-grained to sucrosic, with a microamygdaloidal porosity, partially filled with ankerite and calcite. The matrix shows a homogeneous, orange-red cathodoluminescence, indicating a single phase of iron-poor dolomite. The carbonate fraction consists of more than 90% dolomite. The dolomite is almost stoichiometric (Ca_0.6Mg_0.4 to Ca_0.5Mg_0.5). The ¹³C values of the dolomite are less than 1%. more negative than the unaffected limestone. The ¹⁸O values are between –5%. to –13%., with a depletion of 2–11%. relative to the undolomitized limestone. The depleted oxygen isotope ratios in the dolomitized rock can be derived either from fluids impoverished in the heavy isotopes (e.g. meteoric water) or high temperatures. The unvaried carbon isotopic ratios make the second interpretation the most acceptable. As the⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values increase from a mean of 0.7077 in the unaffected limestones to 0.7085 in the dolomitized limestones, a derivation of the dolomitizing fluids from the volcanic rocks can be excluded. Comparing the obtained data with the Phanerozoic seawater isotope curve, however, the radiogenic Sr may be derived from marine waters of Late Oligocene-Early Miocene age. Microthermometric analyses of the fluid inclusions in the dolomite crystals from the bulk rocks and from the veins suggest a trapping temperature ranging from a minimum of 70°C (dolomite rock) to a maximum of 120°C (dolomite in veins). The solution contained in the inclusions is water with NaCl and MgCl₂ with salinities of 46%. (dolomite bulk rock) and 17%. (dolomite in veins). The pressure correction calculated from the fluid inclusion data is about 250 bars, which roughly correspond to the lithostatic pressure over the Mesozoic limestones in the Early Miocene.These results point to a hydrothermal origin of the dolomitization during the Late Oligocene-Early Miocene, as ascertained from the strontium isotope and fluid inclusion data. The circulation of hot marine water through the brecciated limestones in convective cells, triggered by the geothermal gradient related to the volcanic activity, is the proposed hydrodynamic model. Hydrologie considerations demonstrate that the proposed model is feasible.

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Zusammenfassung In den zentralen Südalpen (Feltre, Verona — Italien) findet sich eine etwa 750 m dicke Abfolge jurassischer und kretazischer pelagischer Kalke, die nach der Ablagerung zum Teil breckziert und dolomitisiert wurde, während die darüberliegenden 500 m mächtigen tertiären Sedimente keine Dolomitisierung zeigen. Im Paläogen ist im Gebiet ein mafischer, überwiegend mariner Vulkanismus dokumentiert. Kleinmaßstäbliche listrische Brüche in Kalken am Kontakt mit der dolomitisierten Breckzie entsprechen geometrisch einem großräumigen extensiven Regime im Paläogen. Sie beweisen die Gleichzeitigkeit der vulkanischen Aktivität und der Breckzierung. Die Verteilung und petrographischen Eigenschaften der Basalte, mit der Geometrie der Extensionsstrukturen, erlauben eine paläotektonische Rekonstruktion. Diese tektonische Situation entspricht einem Back-arc-basin und stellt die östliche Verlängerung des ligurisch-balearischen Beckens dar, das Südfrankreich vom Sardisch-Korsisch-Kalabrischen-Block im späten Oligozän getrennt hat.Die ¹³C Werte der Dolomite sind weniger als 1%. negativer als die entsprechender nicht dolomitisierter Kalke. Die ¹⁸O-Werte (relativ zum PDB Standard) variieren zwischen –5%. und –13%., das ist 2 bis 11%. negativer als die nicht dolomitisierter Kalke. Dies wird auf erhöhte Bildungstemperaturen zurückgeführt. Ein Anstieg der⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-Signaturen im Mittel von 0.7077 in den nicht dolomitisierten Kalken auf 0.7085 in den dolomitisierten Kalken schließt eine Herkunft der dolomitisierenden Fluide von den vulkanischen Gesteinen aus. Beim Vergleich der Isotopensignaturen mit der phanerozoischen Meerwasser-Isotopenkurve, könnte aber das radiogene Strontium von spät oligozänem — früh miozänem Meerwasser kommen. Mikrothermometrische Analysen flüssiger Einschlüsse in Dolomitkristallen im Gestein und in Adern deutet auf eine Einschlußtemperatur von 70°C (Dolomitgestein) bzw. 120°C (Dolomit in Adern) hin. Die Lösung in den Einschlüssen ist Wasser mit NaCl und MgCl₂, mit einer Salinität von 46%. (Dolomitgestein) bzw. 17%. (Adern). Die aus den Einschlüssen berechnete Druckkorrektur ist etwa 250 bar. Dies entspricht ungefähr der früh miozänen Gesteinssäule über den mesozoischen Kalken.Aufgrund dieser Daten wird eine hydrothermale Bildung der Dolomite im späten Oligozän - frühen Miozän postuliert. Es wird ein hydrodynamisches Modell vorgeschlagen, in dem aufgeheiztes Meerwasser konvektiv durch die breckzierte mesozoische Abfolge zirkuliert. Als Motor wirkt ein vulkanischer geothermischer Gradient. Dieses Modell läßt sich mit hydrologischen Betrachtungen testen und stützen.

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Résumé Dans la partie sud des Alpes Centrales (Feltre, Verone: Italie) il existe une succession, épaisse de 750 m, de calcaires pélagiques jurassiques et crétacés, qui ont subi après leur sédimentation une bréchification et une dolomitisation partielles. Les sédiments tertiaires surincombants, épais de 500 m, ne sont pas affectés par ces phénomènes. Un volcanisme paléogène mafique, essentiellement sousmarin, a été reconnu dans la région. Dans les calcaires, au contact de la brèche dolomitisée, existent des cassures listriques de petite échelle dont la géométrie témoigne d'un régime extensif général au Paléogène. Leurs orientations, mesurées sur le terrain, indiquent la contemporanéité de l'activité volcanique et de la bréchification. La distribution et les caractères pétrologiques des basaltes, combinés à la géometrie des structures extensives, permet une reconstitution paléotectonique. Celle-ci montre une extension dans un bassin d'arrière-arc, prolongement oriental de l'expansion qui, à l'Oligocène supérieur, a séparé du sud de la France le bloc corsico-sardo-calabrais en créant le bassin liguro-baléare.La dolomie, finement grenue à saccharoïde, possède une porosité à vides micro-amygdaloïdes, partiellement occupés par de l'ankérite et de la calcite. La matrice présente une cathodoluminescence homogène rouge-orange, indiquant la présence d'une seule phase constituée de dolomite pauvre en Fe. La fraction carbonatée consiste en dolomite pour plus de 90%. Cette dolomite est à peu près stoechiométrique (Ca_0,6Mg_0,4 à Ca_0,5Mg_0,5). Les rapports ¹³C de la dolomie sont inférieurs de moins de 1%. à ceux du calcaire intact. Les rapports ¹⁸O sont compris entre –5%. et –13%., soit 2 à 11%. inférieurs à ceux du calcaire non dolomitisé. Cette baisse du rapport isotopique peut provenir soit de fluides appauvris en isotopes lourds (p. ex. l'eau météorique), soit d'une température élevée; la constance des rapports isotopiques du C rend cette deuxième explication la plus plausible. Le rapport⁸⁷Sr/⁸⁶Sr passe d'une valeur moyenne de 0,7077 dans les calcaires non affectés à 0,7085 dans les calcaires dolomitisés; cet accroissement exclut une origine volcanique pour les fluides dolomitisants. En comparant ces valeurs à la courbe isotopique du Sr de l'eau de mer au Phanérozoïque, on peut déduire que le Sr radiogénique est dérivé d'eaux marines d'âge oligocène tardif à miocène inférieur. L'analyse microthermométrique des inclusions fluides contenues dans les cristaux de dolomite suggère une température de formation qui va de 70°C (dans la roche) à 120° (dans les veines). Le contenu de ces inclusions est une solution aqueuse de NaCl et MgCl₂ avec une salinité de 44%. (dans la roche) et de 17%. (dans les veines). La correction de pression calculée à partir des inclusions fluides est d'environ 250 bars, ce qui correspond grosso modo à la pression lithostatique qui s'exerçait au Miocène inférieur sur les calcaires mésozoïques.Sur la base de ces données, on conclut à une origine hydrothermale de la dolomie au cours de l'Oligocène supérieur - Miocène inférieur. Le modèle hydrodynamique proposé fait appel à la circulation convective, à travers le calcaire bréchié, d'eau marine échauffée grâce au gradient géothermique élevé dû à l'activité volcanique. Ce modèle est en accord avec des considérations hydrologiques.

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(, — ) , 750 , , , , 500 , . , . , . , . . - , - . ¹³ , 1%. ¹⁸, PDB –5 –13%, .. 2 11% . , , . ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 0.7077 0,7085 . , - . 70° , 120° . , , 44%, 17%. , , 250 . - . , - . , . , . .

     

Deformation of pebbles in relation to associated structures in parts of Singhbhum Shear Zone,Eastern India

The Singhbhum Shear Zone separates the rocks of a highly metamorphosed northern group from an unmetamorphosed southern group. It had been recognised by earlier workers as a thrust zone in which the thrust movements were achieved by slip along a pre-existing schistosity. Deformed conglomerates crop out in discontinuous bands along the Shear Zone. Strain determinations from these conglomerates have been made to ascertain the strain pattern within the Shear Zone. None of the existing methods of determining strain from stretched pebbles can be applied to these conglomerates. An approximate value for shortening perpendicular to the schistosity can however be obtained from cross-cutting buckled veins. Detailed study of various small-scale structures clearly indicates that the principal structures of this region cannot be explained simply by a slipping on the schistosity.

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Zusammenfassung Die Singhbhum-Scherzone trennt die Gesteine der stark metamorphen nördlichen Gruppe von denjenigen einer nicht metamorphen südlichen Gruppe. Nach früheren Autoren ist es eine Überschiebungszone, worin die Überschiebungsbewegungen durch das Gleiten entlang einer älteren Schieferung zustande kamen. Deformierte Trümmergesteine treten in ununterbrochenen Bändern entlang der Scherzone auf. Man hat Deformationsbestimmungen von diesen Trümmergesteinen gemacht, um das Deformationsbild in der Scherzone zu erklären. Eine ausführliche Untersuchung der verschiedenen kleinmaßstäblichen Strukturen zeigt deutlich, daß die Hauptstrukturen dieser Gegend nicht einfach durch das Gleiten auf der Schieferung erklärt werden können.

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Résumé La zone de cisaillement de Singhbhum sépare les roches très métamorphiques au nord, de celles d'un groupe non-métamorphique au sud. Elle avait été reconnue lors de recherches précédentes comme étant la base de charriages suivant laquelle la poussée se serait faite par glissement le long d'une schistosité pré-existante. Des conglomérats déformés affleurent par bandes discontinues le long de cette zone. Grâce à ces conglomérats, des estimations sur la déformation ont été faites pour définir le style de déformation dans la zone de glissement. Une étude détaillée de différentes structures à petite échelle indique clairement qu'on ne peut pas expliquer les principales structures de cette région uniquement par un glissement sur la schistosité.

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Eugen Wegmann in seinen Briefen

Zusammenfassung Das Lebensbild von E. Wegmann (1896–1982) wird durch Zitate aus seinen Briefen beleuchtet. Von besonderem Interesse ist der Briefwechsel des Schweizers Wegmann mit dem Deutschen Hans Cloos in Bonn während des 2. Weltkrieges. Trotz der strengen Zensur haben beide mit Hilfe einer geistreichen verschlüsselten Korrespondenz jahrelang ihre überaus kritischen Meinungen zur politischen Lage ausgetauscht, meist mit paläontologischen Begriffen.

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The biography of E. Wegmann (1896–1982) is presented using quotations from his letters. The correspondence with the German geologist Hans Cloos in Bonn during the Second World War ist especially interesting. In the face of heavy censorship they expressed their critical opinion about the political situation using paleontological terms as an ingenious private code.

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Résumé La figure de C. E. Wegmann (1896–1982) est mise en lumière à partir d'extraits de sa correspondance. Sont particulièrement pleines d'intérêt les lettres échangées entre ce Suisse et Hans Cloos, qui était allemand (Bonn), durant la seconde guerre mondiale. Malgré la censure sévère et grâce à l'emploi d'un code plein d'esprit basé le plus souvent sur des termes paléontologiques, ces deux savants ont pu échanger, des années durant, leurs critiques sur la situation politique.

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Klimazeugen aus dem jüngsten Präkambrium und Unterkambrium in S-Marokko

Zusammenfassung In Gesteinen des jüngsten Präkambriums und Unterkambriums (mit einer Diskordanz nach dem pC III) sind im Antiatlas Marokkos wiederholt Anzeichen für eine Sedimentation bei warmem (semiarid bis arid) Klima zu finden. Klimaindikatoren sind Rotsedimente, CaSO₄- und NaCl-Pseudomorphosen sowie Sedimente vom Sabkha-Typ.Paläomagnetische Daten weisen zu dieser Zeit auf Südpolpositionen in diesem Gebiet hin.Vereisungsrelikte in Nachbargebieten entsprechen möglicherweise einer Sedimentationslücke nach dem pC III im Antiatlas.

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In the Antiatlas region of Morocco rocks of Late-Precambrian and Lower-Cambrian age (with a discordance after the pC III) show evidence for sedimentation under warm (semiarid to arid) climate. Climate indicators are redbeds, sabkha-sediments and pseudomorphoses after CaSO₄ and NaCl.Paleomagnetic data showed that at this time southpole positions were distributed in this area.In nearby regions documents of glaciation are possibly correspondend with a time of non-sedimentation after the pC III in the Antiatlas.

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Résumé Les roches du Précambrien supérieur et du Cambrien inférieur de l'Antiatlas du Maroc (avec une discordance après le pC III) présentent de nombreuses évidences d'une sédimentation sous des conditions climatiques chaudes (semiarides à arides). Les indicateurs climatiques sont des couches rouges, des sédiments de sabkha et des pseudomorphoses de CaSO₄ et NaCl.Les études paléomagnétiques démontrent que l'emplacement du pôle sud se trouvait à cette époque dans cette même région.Les restes de glaciation dans les régions voisines paraissent corréspondre à une periode de nonsédimentation après le pC III dans l'Antiatlas.

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— III- ( ) . , CaSO₄ NaCl, Sabkha. , . , , — 800–900 .

     

Die Entwicklung des Lebens im Präkambrium und seine geologische Bedeutung

Zusammenfassung Das Studium präkambrischer Lebensvorgänge und Organismen, das heute auch auf stabile biogene chemische Verbindungen (Chemofossilien) erweitert wird, erfordert eine genaue Zeitskala, besondere Forschungsmethoden und eine zweckmäßige Klassifikation. Die ersten 2000 Millionen Jahre des Lebens werden als die Zeit der Prokaryonten (Bakterien und Blaualgen) beschrieben. Die Entwicklung aller höherer Organismen (Eukaryonten) begann erst vor 1200–1400 Millionen Jahren. Während des Mittel- und Jungpräkambriums (und bis zum Ordovizium) bildeten Blaualgen und Bakterien vielfach biogen-sedimentäre Strukturen, die Stromatolithen, unter denen die säulenförmig-verzweigten Formen Anzeichen einer Evolution aufweisen. Wir können sie daher, mit entsprechenden Methoden, als wichtige Leitfossilien für die Gliederung und Korrelation präkambrischer Sedimentserien verwenden. Der evolutionäre Ursprung der vielzelligen Tiere (Metazoen), wohl von Algenkolonien, läßt sich wegen der Kleinheit und Hinfälligkeit der sie zusammensetzenden Zellgruppen nicht paläontologisch nachweisen. Erst größere Tiere, die widerstandsfähige Gewebe und eine genügend starke Muskulatur besitzen, können erkennbare Lebensspuren in Sedimentgesteinen hinterlassen. Die ältesten sicher bekannten und charakteristischen fossilen Metazoen sind etwa 600–650 Millionen Jahre alt. Sie besaßen noch keine Kalkschalen, aber morphologisch sind sie hoch entwickelt (Anneliden und primitive Arthropoden sind in der Ediacara-Fauna nachgewiesen), so daß eine längere Entwicklungsperiode der Metazoen anzunehmen ist, bevor sie als Zeitmarken des jüngsten Präkambriums stratigraphisch verwendbar werden.

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The study of Precambrian life processes and organisms which today extends to stable biogenic chemical compounds (chemical fossils), requires a precise time scale, special research methods, and an appropriate classification. The first 2000 million years of life comprise the time of the Prokaryota (bacteria and bluegreen algae). The evolution of all higher, eucaryote, organisms began 1200–1400 million years ago. During Middle and Late Precambrian (and until Ordovician) time, blue-green algae and bacteria built abundant biogenic-sedimentary structures, the stromatolites, of which the columnar-branching forms show indications of evolution. With suitable methods we can utilize them as important index fossils for subdivision and correlation of sequences of Precambrian strata. The evolutionary origin of Metazoa, presumably from algal colonies cannot be documented by fossils because of the small size and destructibility of such small groups of cells. Only larger animals, with resistant tissues and stronger muscles can leave recognizable trace fossils in sediments. The oldest known distinctive assemblage of fossil Metazoa is about 600–650 million years old. They did not form calcareous shells but morphologically they are advanced. Annelids and primitive arthropods occur in the Ediacara fauna. We have to assume a longer period of evolution for the Metazoa preceding their appearance as stratigraphic markers of the youngest Precambrian rocks.

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Résumé L'étude des organismes fossiles anté-cambriens et des molécules biogéniques stables dans les roches doit être basée sur une échelle géochronologique précise, sur des méthodes spécialisées et sur une propre classification systématique. Les 2 premiers milliards d'années de l'histoire de la vie sont le temps des bactéries et des algues bleues (procaryotes). L'évolution de tous les organismes possédant des cellules nuclées et des organelles (eucaryotes) commença il y a 1,2–1,4 milliards d'années. Les algues bleues et les bactéries formaient des édifices stromatolithiques pendant l'antécambrien moyen et supérieur et jusqu'à l'ordoviclen. A cause des processus évolutifs qui se produisaient pendant l'antécambrien, les stromatolithes en colonnes ramifiées peuvent servir comme fossiles indicateurs pour les corrélations des séries sédimentaires. Les animaux multicellulaires ont évolué probablement à partir des algues coloniales. Les premiers groupes de cellules, étant fragiles et de petite taille, ne pouvaient pas laisser de traces fossiles dans les roches. Les premiers animaux métazoaires fossiles étaient des organismes plus grands possédant des tissus résistants et une musculature assez puissante pour former dans les sédiments des traces de processus de leur vie (locomotion etc.). L'âge des plus anciens métazoaires characteristiques est 600–650 millions d'années. Ils ne possédaient pas encore de coquilles minéralisées. Ils étaient assez évolués (annélides et arthropodes primitives existaient dans la faune Édiacarienne) pour en justifier l'hypothèse d'un éspace de temps assez long précédant l'époque finale de l'antécambrien pour laquelle la faune Édiacarienne peut servir comme premier indice zonal biostratigraphique basé sur des animaux fossiles.

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Sedimentationszyklen und stratigraphisch-fazielle Probleme der Randfazies des Unteren Muschelkalkes (Kernbohrung Mersch/ Luxemburg)

Zusammenfassung Ausgehend von einem Vergleich randnaher Normprofile und der faziellen Analyse eines vollständigen Bohrprofils wird für die Randfazies des Unteren Muschelkalkes ein Sedimentationsmodell entwickelt, das auf der Basis klimatisch und epirogenetisch bedingter Untergliederungen des Profils neue Parallelisierungsmöglichkeiten mit beckenwärtigen Faziesbereichen eröffnet.Hervorstechendste Merkmale des Bohrprofils sind rhythmisches Auftreten von Magnesit — der als sedimentäre Bildung bislang nur in Zusammenhang mit chloridischen Evaporiten bekannt war —, eine sedimentologisch und geochemisch begründete zyklische Gliederung sowie intensive Bioturbation und zugleich durchgehende Vergipsung.Die Zyklen sind formal gekennzeichnet durch Koppelung von tonigem Sandstein mit geringen Eisen- und hohen Magnesiumgehalten einerseits und von rotem Ton und Silt mit hohen Eisen- und niedrigen Magnesiumwerten andererseits. Die Zyklen werden als Wechselfolge von litoralen Sedimentationsphasen in subtropischem Klima und Abschnürungsphasen mit Hungersedimentation in aridem Klima interpretiert. Der syndiagenetisch gebildete Magnesit ist dabei Tonsedimentationsphasen genetisch zugeordnet. Anhand der Verteilung der vier nicht-detritischen Hauptminerale Dolomit, Gips, Anhydrit und Magnesit wird der Diageneseablauf rekonstruiert.Nach einer Diskussion der Bildungsumstände und der Korrelierbarkeit bieten sich die Werksteinzone der Randfazies und die Spiriferinabank der Beckenfazies als sedimentologische Zeitmarke an.

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A depositional model of the marginal facies of the Lower Muschelkalk (Middle Triassic) is developed by comparison of near-marginal profiles and a facies analysis of a complete drilling record. It is based upon climatologically and epirogenetically caused partitions of the profile and opens new possibilities of correlation with basinal areas.Significant features of the drilling record are rhythmic occurrences of magnesite in sediments only known in connection with chloridic evaporites, a cyclic deposition based on sedimentological and geochemical criteria, and intensive bioturbation with a gypsification throughout.The cycles are formally marked by the correlation of clayey sandstone with low iron and high magnesium contents at the one hand and of red clay and silt with high iron and low magnesium values at the other hand. The cycles are interpreted as an alternation of littoral sedimentation under a subtropical climate and of stages of lagoonal conditions or emersion under an arid climate. The magnesite syndiagenetically formed is genetically attached to stages of clay sedimentation. The process of diagenesis is reconstructed studying the distribution of four main non-detrital minerals: dolomite, gypsum, anhydrite, and magnesite.After discussion of the depositional conditions and the possibilities of correlation, the Werkstein-Zone of the marginal facies and the Spiriferina-Bank of the basinal facies are thought to be sedimentological time markers.

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Résumé Une conception de la formation du facies marginal du Muschelkalk inférieur est développée sur la base d'une comparaison entre les profils normés de la région de sondage Mersch/Luxembourg et l'analyse facielle du profil complet de la carotte de ce sondage. A partir des divisions en partie causées par les climats et par des mouvements épirogénétiques, cette conception donne une nouvelle possibilité de corrélation avec le facies situé plus au centre du bassin sédimentaire.Le forage étudié est caractérisé par la présence rythmique de magnésite, qui, jusqu'à présent, était seulement connu en tant que formation sédimentaire, avec des évaporites, par une répartition cyclique basée sur des observations sédimentologiques et géochimiques et par une bioturbation intensive ainsi qu'une gypsification générale.Les cycles sont caractérisés formellement par le couplage d'un grès argileux à faible teneur en fer et à forte teneur en magnésium d'une part et d'argile rouge à forte teneur en fer et à faible teneur en magnésium d'autre part. Les cycles sont interpretés comme une séquence alternante comprenant une sédimentation littorale en climat subtropical et une sédimentation lagunaire ou d'émersion en climat aride. La magnésite formée syndiagénétiquement est donc coordonnée à une phase sédimentaire argileuse. Le cours de la diagénèse est reconstruit à partir de l'étude de la répartition des quatre minéraux principaux non-détriques: dolomite, gypse, anhydrite et magnésite.A la suite de la discussion des conditions de formation et des possibilités de corrélation la « Werkstein-Zone » du facies marginal et la « Spiriferina-Bank » du facies central apparaissent comme des indicateurs sédimentologiques chronostratigraphiques.

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Die Trias Australiens,ihre tektonische Stellung und wirtschaftliche Bedeutung

Zusammenfassung Die Triasablagerungen Australiens wurden primär von zwei tektonischen Ereignissen beeinflußt: Von der permo-triadischen Hunter-Bowen-Orogenese am Ostrande des Kontinents und von Riftbewegungen, welche den Westrand des Festlandes erfaßten. Syneklisen entwickelten sich unmittelbar westlich der Orogenzone.Die Sedimente der Orogenzone wurden in Rand- und Vortiefen abgelagert, und umfassen meist untere und mittlere Trias. Es sind überwiegend fluviatile Ablagerungen, an deren Basis Rotsedimente auftreten. Kohleführende Schichten sind vom Ladin ab häufig. Auch Vulkanite sind weit verbreitet. Die Syneklisen zeigen eine ähnliche Tendenz, doch kamen in den westlichen Becken nur obertriadische Schichten zur Ablagerung.Am Westrand Australiens erstrecken sich die Triasvorkommen über die gesamte Küstenregion, vom Perth Becken bis zum Bonaparte Gulf. Ihr Auftreten ist an Gräben und Halbgräben gebunden, welche das im Perm eingeleitete Aufbrechen Gondwanas verstärkt fortsetzen.Die Sedimentation wird hier durch eine im frühen Skyth vom Norden vordringende Transgression eingeleitet. Im Anis einsetzende Regression führt zu paralischen Ablagerungsbedingungen, welche mehr oder minder für den Rest der Trias herrschten.Die geologischen Abläufe während der Trias haben zur Bildung von wichtigen Lagerstätten beigetragen. Tektogene Vorgänge der frühen Trias sind für die Bildung von Erzlagerstätten (Au, Ag, Pb, Zn, Cu, Sn) entlang der Ostküste verantwortlich. Bei weitem die wichtigste Rolle kommt der Trias Australiens jedoch in der Bereitstellung fossiler Energiequellen zu. Bauwürdige triadische Kohlevorkommen finden sich in Tasmanien, Queensland und Südaustralien. Erdgaslagerstätten gigantischer Dimensionen sind im Dampier Becken am Nordwest-Schelf nachgewiesen, doch liefert die Trias wichtige Kohlenwasserstofflagerstätten auch in Queensland und in Südaustralien.

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Triassic deposition in Australia was controlled primarily by two tectonic events: The eastern margin of the continent was affected by the Permo-Triassic Hunter-Bowen-Orogeny, whereas rift movements were experienced along the west coast of Australia. Syneclises developed adjacent to the orogenic belt.Within the orogenic belt the sediments were laid down in foredeeps and intramontane grabens. They generally comprise the lower and middle Triassic and are composed dominantly of fluviatile deposits. Red beds occure in the lower parts of the sequences. From the Ladinian onwards coal measures developed. Volcanics are widely distributed in some of the northern basins. Similar depositional trends existed in the syneclises, but only upper Triassic strata were laid down along their western limit.On the western margin of Australia Triassic deposits extend along the entire coastal region from the Perth Basin to the Bonaparte Gulf. The Sediments were laid down in a complex taphrogen system which continued the distensional development, initiated in the Permian. Deposition began with a marine transgression which advanced from the north in the early Skythian. In the Anisian regression commenced and led to paralic environments which remained more or less dominant for the rest of the Triassic.Geologic events of the Triassic led to the formation of important economic deposits. Tectogenesis is thought to be responsible for development of some mineral deposits along the east coast. By far the most important role play various fossil fuel deposits contained within Triassic strata. Economic coal deposits of Triassic age accure in Tasmania, Queensland and South Australia. Giant gas fields have been discovered within Triassic sandstones of the offshore Dampier Basin of the Northwest Shelf. Other important hydrocarbon deposits have been found in the Triassic of Queensland and South Australia.

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Résumé Les dépôts triasiques de l'Australie ont été influencés initialement par deux évènments tectoniques: l'orogenèse permotriasique de Hunter-Bowen sur le bord oriental du continent, et des mouvements suivant des fractures affectant la bordure ouest du continent. Des synéclises se sont développées immédiatement à l'ouest de la zone orogénique. — Les sédiments de la zone orogénique se sont déposés dans des zones de bordure et avantfosses, le plus souvent du Trias inférieur et moyen. Ce sont surtout des sédiments fluviatiles avec des sédiments rouges à la base. Les formations houillères sont fréquentes au commencement du Ladinien. Les volcanites sont largement répandues. Les synéclises montrent une tendance analogue; pourtant dans les bassins de l'ouest, seuls des sédiments du Trias supérieur se sont déposés. — Sur la bordure occidentale de l'Australie les occurrences triasiques se sont étendues sur toute la région côtière du bassin de Perth au golfe de Bonaparte. Leur présence est liée à des fossés et demi-fossés qui accentuent le Gondwana qui a débuté au Permien. — La sédimentation a débuté par une transgression qui vient du Nord, au début du Skythien. La régression qui a commencé à l'Anisien a conduit à des conditions sédimentaires paraliques, qui ont plus ou moins pedduré pendant le reste du Trias. — Les apports géologiques pendants le Trias ont contribué à la formation de gisements importants. Des mécanismes tectoniques du Trias inférieur sont responsables de la formation de gisements de minerais (Au, Ag, Pb, Zn, Cu et Sn) le long de la côte de l'Est. Le rôle de loin le plus important du Trias australien est sa contribution aux sources énergétiques fossiles. Des formations houillères triasiques exploitables se trouvent en Tasmanie, au Queensland et au South Australia. Des gisements de gaz naturel de dimensions «gigantesques» sont pouvées dans le bassin de Dampier, au nord-est du plateau continental; en outre le Trias fournit aussi des formations hydrocarburées importantes au Queensland et au South Australia.

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: - Hunter-Bowen'a , . . , . , . . . , . . , , . . , . . (Au, Ag, Pb, Zn, Cu, Sn) . . , , — Dampier - , — .

     

Die Existenz,Beschaffenheit und Bedeutung einer Zwischenschicht zwischen Gletschereis und Felsuntergrund

Zusammenfassung Fast unter allen Gletschern, einschließlich des Eisschildes auf Grönland, ist durch seismische Messungen eine Zwischenschicht zwischen Eis und Fels festgestellt worden. Sie ist auch in den Vorfeldern der Gletscher unter fluviatilen Ablagerungen vorhanden. Seismische Wiederholungsmessungen in Abständen von 25 bis 30 Jahren haben ergeben, daß sich die Morphologie der Oberkante der Zwischenschicht durch Sedimentation und Erosion beachtlich verändert. Es ist naheliegend, daß man sich die Zwischenschicht als gefrorene Grundmoräne vorstellt. Gegen diese Anschauung spricht aber die Existenz derselben in den Vorfeldern der Gletscher.Die beobachteten Geschwindigkeiten seismischer Wellen in der Zwischenschicht mit Werten zwischen 4000 und 5000 m/s können auch in verwitterten Gesteinen auftreten. Die erwähnten Veränderungen der Gestalt der Eisunterkante in relativ kurzer Zeit ist jedoch mit einer Deutung der Zwischenschicht als verwitterter Fels nicht in Einklang zu bringen.Die Verfasser nehmen an, daß die Zwischenschicht aus sehr dicht gepackten Sedimenten besteht. Mit dieser Annahme lassen sich alle Beobachtungsergebnisse erklären.

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Seismic measurements have shown nearly under all glaciers, including the iceshields of Greenland, a band between ice and rockbasement. This band exists also under the fluviatil sediments in the forefield of the glaciers. Seismic remeasurements in an interval of about 25–30 years have shown, that the morphology of the surface of the band has been heavily changed by sedimentation and erosion.It is evident that one imagines the band to be a frozen ground moraine. But the existence of the band in the forefield of glaciers demonstrates that this opinion must be wrong.The measured velocities of seismic waves between 4000 and 5000 m/s are possible also in weathered rocks. The above mentioned changes of the contour of the bottom of the ice during a relatively short period however cannot be reconciled with the interpretation of the band as weathered rock.The authors assume that the band consists of very densely packed sediments. This assumption explains all results of the observations.

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Résumé Presque sous tous les glaciers inclusivement l'Inlandeis du Groenland on a constaté par des mesurages séismiques une couche intermédiaire entre la glace et le roc. Cette couche existe aussi sous les sédiments fluviatils dans les glacis des glaciers. Pendant un intervalle de 25 à 30 ans des remesurements séismiques ont prouvé que la morphologie du bord supérieur de la couche intermédiaire a été considérablement changée par la sédimentation et l'érosion.On est bien tenté de croire, que la couche intermédiaire fût une moraine inférieure glacée. Mais l'existence de cette couche intermédiaire dans les glacis des glaciers démontre que cette opinion est incorrecte.Les vitesses des ondes séismiques mesurées de 4000 à 5000 m/s dans la couche intermédiaire se trouvent aussi dans des rocs décomposés. Mais les changements de la forme du bas de la glace pendant une période relativement courte ne peuvent pas être mis d'accord avec l'interprétation de la couche intermédiaire comme roc décomposé.Les auteurs supposent, que la couche intermédiaire se compose de sédiments très denses. Cette opinion prouve toutes les résultats d'observation.

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Stratigraphisch-fazielle Identifizierung von Sedimenten auf chemisch-geologischem Wege

Zusammenfassung Die Bor-Gehalte des paralischen Oberkarbons sind vorwiegend von der ursprünglichen Salinität im Ablagerungsgebiet abhängig. Daneben scheint das Klima eine Auswirkung zu haben, die sich durch die Erhöhung der Bor-Gehalte vom Westfal B an und im Rotliegenden, Keuper und Tertiär bemerkbar macht.

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The boron contents of the paralic Upper Carboniferous depend principally on the original salinity in the area of sedimentation. Besides, the climate appears to have an effect that manifests itself by increase in the boron contents from the Westphalian B on and in the Rotliegendes, Keuper and tertiary.

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Résumé Les teneurs en bore du Carbonifère supérieur pralique dépendent avant tout de la salinité originale de la région de sédimentation. Par ailleurs, le climat paraît avoir eu une influence qui se traduit par un accroissement des teneurs en bore dans le Westphalien B, le Rotliegende, le Keuper et le Tertiaire.

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Examples of structural control of hydrothermal mineralization: Fault zones in epicontinental sedimentary basins — A review

By compiling data available from progressive geoscientific research and by complementary studies it seems possible for an increasing number of mineral districts to find indications of the regional structural control of hydrothermal ore deposits. The relationship between hydrothermal mineralization, faulting or fault reactivation and related processes can, of course, best be examined at the less deformed sedimentary record of ancient epicontinental sedimentary basins. There is increasing evidence that the sediment-hosted submarine-hydrothermal Zn-Pb-Ba mineralizations such as Meggen, Rammelsberg, Howards Pass and McArthur River are spatially and genetically related to deep synsedimentarily active fault systems of intracontinental basins or stretched passive continental margins. For long periods of basin development the faults provided favorable conduits for episodically released basin-dewatering brines, which precipitated the leached metals into third-order basins situated next to these faults. There are many similarities to epigenetic mineralizations, which formed either pre-, syn- or postorogenetically from brines leaching the (meta)sediments and associated magmatites and migrating along fault zones to their near-surface trap structures.

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Zusammenfassung Für viele Erzprovinzen bietet sich durch Kompilation der in den letzten Jahrzehnten rasch angewachsenen Zahl geowissenschaftlicher Daten und durch gezielte ergänzende Untersuchungen die Möglichkeit, Anhaltspunkte oder Belege für die regionale Strukturbindung von hydrothermalen Vererzungen zu finden. Naturgemäß lassen sich die Zusammenhänge zwischen hydrothermaler Mineralisation, Störungstektonik und begleitenden Prozessen am besten an nur gering orogen überprägten ehemaligen Sedimentbecken untersuchen. So gibt es vermehrt Belege dafür, daß die sediment-gebundenen, submarin-hydrothermalen Zn-Pb-Ba Vererzungen wie Meggen, Rammeisberg, Howards Pass, McArthur River etc. räumlich und genetisch an tiefreichende Störungssysteme gebunden sind, die während der Sedimentation in intrakontinentalen Riftbecken oder auf ausgedünnten passiven Kontinentalrändern aktiv waren. Diese Störungssysteme bündelten die salinaren Beckenentwässerungsströme und ermöglichten über lange Zeiträume ihren episodischen Aufstieg zum Meeresboden, wo die aus den Sedimenten aufgenommenen Metalle als Sulfide in Spezialbecken abgesetzt wurden. Es bestehen prinzipielle Ähnlichkeiten mit vielen epigenetischen prä-, syn- oder postorogenen Mineralisationen; auch hier migrierten die salinaren Lösungen, die ihren Metallgehalt aus den (Meta)Sedimenten und eingelagerten Magmatiten bezogen, entlang von Störungssystemen bis zu den oberflächennahen Fallenstrukturen.

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Résumé La compilation des données géologiques qui se sont largement multipliées au cours des dernières décennies, complétée par des rechercùhes complémentaires particulières, nous offre pour beaucoup de régions la possibilité de trouver des indices ou même des preuves d'un contrôle structural des minéralisations hydrothermales. Il va de soi que les relations entre la minéralisation hydrothermale, la formation et la réactivation des failles ainsi que les processus associés sont les plus faciles à étudier dans les couches sédimentaires les moins touchées par une orogenèse postérieure. Ainsi, il existe des preuves que les gisements stratiformes et sédimentaires de Zn-Pb-Ba du type Howards Pass, McArthur River et Meggen sont liés à des systèmes de failles synsédimentaires profondes, en relation avec des bassins intracontinentaux du genre rift et avec des marges continentales passives en extension. Ces systèmes de failles synsédimentaires ont drainé des eaux salines intersticielles et ont rendu possible leur mouvement ascendant vers les fonds marins où leur contenu métallifère s'est déposé dans des bassins locaux. Des nombreuses recherches récentes mettent en évidence la ressemblance avec les minéralisations épigénétiques formées avant, pendant et après l'orogenèse; là aussi, les eaux interstitielles, après avoir reçu leur contenu métallifère des (meta)sédiments et des magmatites associées ont migré le long de systèmes de failles jusqu'aux pièges structuraux proches de la surface.

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, , , , 280 . , , . , - , , , .: Meggen, Rammerlsberg, Howards Pass, McArthur River ., , . , , , , , . -, - - ; , // , .

     

North German Zechstein facies patterns in relation to their substrate

An attempt was made to relate the early Zechstein facies distribution to the Zechstein substrate. Comparable developments in the Hessian Trough and along the Lower Rhine Embayment allow for the assumption that the creation of depocenters in the Weser/Ems area are governed by interrelated, late Saalic tectonic pulses. Due to differences in the architecture and mobility of the substrate, variations in the depositional model must be assumed.The area of interest is located approximately 50 km south of Bremen, near Sulingen. During the first cycle evaporite phase (A1) this area is characterized by a primary sabkha/ playa accumulation over a complexly faulted Lower Permian horst-graben structure. In the course of the second cycle carbonate phase (Ca2) sediment accumulation shifts generally basinwards within limits of well defined fault zones. These linear troughs are presumed to relate to splays of active strike-slip faults. The strongly tectonically overprinted morphology organizes the Stassfurt paleorelief into a platform to the south, and a complex internal sag/embayment as a transition to outer shoals further basinwards. Further to the north in continuation to the Rotliegend Basin a gradually subsiding basin is envisaged.It is suggested that the foundering areas are directly related to major Hercynian trending strike-slip lineaments.

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Zusammenfassung Ein Versuch wurde unternommen, die Zechstein Faziesverteilung mit dem Zechstein Unterbau in Zusammenhang zu bringen. Vergleichbare strukturelle Entwicklungen in der Hessischen Senke wie am Niederrhein lassen vermuten, daß die Ausbildung von Ablagerungströgen im Weser/Emsgebiet durch dieselben, spät saalischen tektonischen Impulse gesteuert wurden. Durch eine differenzierte Architektur und Mobilität des Unterbaus dürfen unterschiedliche, jedoch prinzipiell verwandte, Ablagerungsmodelle in Betracht gezogen werden. Das hier besprochene Beispiel aus dem Scholengebiet bei Sulingen, welches ungefähr 50 km südlich von Bremen gelegen ist, zeigt während des Z1-Zyklus die Entwicklung von Sabkha-Playaablagerungen über einer vielfach gestörten frühpermischen Horst-Graben-Struktur. Während der Ca2 Ablagerung wird ein hauptsächlich beckenwärts angrenzendes Nachbargebiet entlang vorgezeichneten Schwächezonen destabilisiert, mit dem Resultat, daß eine deutlich begrenzte interne Senkung entsteht. Die hauptsächlich tektonisch geprägte Morphologie gliedert das Ca2 Paleorelief in einen Plattformgürtel im Süden. Als Übergang zum Becken hin darf eine interne Senke betrachtet werden, welche sich damals wohl als komplexes Buchtensystem zwischen der Plattform und den beckenwärtigen Untiefen und Inselketten entwickelt hatte. Beckenwärts von diesen Untiefen wird ein sich langsam absenkendes Großbecken postuliert, welches schon seit dem frühen Perm bekannt ist.Es wird vorgeschlagen, daß die untertauchenden Schollen einem vorwiegend herzynisch streichenden Blattverschiebungssystem zuzuordnen sind.

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Résumé Cette note propose de relier la distribution des facies du Zechstein au substratum du Zechstein. Une évolution comparable dans la dépression de Hesse et le long du Bas-Rhin permet de présumer que l'apparition de centres de sédimentation dans la région Weser-Ems a été déterminée par des impulsions tectoniques saaliennes tardives. En raison des différences dans l'architecture et la mobilité du substratum on doit s'attendre à des variations du modèle de dépôt.La région étudiée se trouve dans les environs de Scholen, près de la ville de Sulingen, située à quelque 50 km au sud de Brème. L'étude a montré que pour le premier cycle du Zechstein une accumulation primaire des évaporites (A1) de type sabkha-playa repose directement sur un substratum cassé par un système de failles formant des horsts et des grabens d'âge permien inférieur. Pendant la sédimentation des calcaires du second cycle (Ca2), des déformations tectoniques se sont localisées le long des zones de faiblesse, généralement en position plus interne (vers le nord) au bassin. Le paléorelief des calcaires de Stassfurt (Ca2) a été fortement influencé par le tectonique; il comporte une série de plate-formes au sud, séparées d'un bassin peu profond par des flexures complexes. La délineation de ce bassin interne est marquée par un système de baies et d'îlots. Plus au nord, dans les eaux plus profondes, s'est formé un bassin régional qui s'est affaisé lentement; cela c'est l'ancien bassin Permien méridional du Rotliegend.L'auteur propose de considérer les zones d'effondrement comme directement reliées aux blocs hercyniens.

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Zur Entstehung und Entwicklung von Kontinentalen Riftsystemen

Zusammenfassung Kontinentale Riftsysteme und ihre möglichen Entwicklungsstadien stehen in direktem Zusammenhang mit der Teilung von Kontinenten und ihren damit verbundenen Bewegungen.Am Beispiel des Rheinischen Riftsystems und seinen Randbereichen wird über stratigraphische Daten sowie K-Ar Altersdaten vulkanischer Aktivitäten demonstriert, daß die Bildungs- und Frühphase dieses Systems die Existenz eines komplexen synchronen Zugspannungssystems notwendig machte. Als wahrscheinlichste Ursache hierfür werden Hebungen der Lithosphäre vorgeschlagen. Diese Vorstellung wird durch die Quantifizierung von Hebungsvorgängen anhand numerischer Modelle belegt.Im Stadium der Ozeanbildung weist die kontinentale Kruste starke Absenkungen entlang der passiven Kontinentalränder auf. Die Betrachtung struktureller Kräfte aufgrund lateraler Dichtedifferenzen am Übergang von kontinentaler zu ozeanischer Kruste legt eine Beeinflussung der Dynamik derartiger Strukturen durch diese Kräfte nahe. Mit Hilfe numerischer Rechnungen werden die zugehörigen Spannungen, ihre räumliche Verteilung und ihr möglicher Einfluß auf das Deformationsgeschehen abgeschätzt.Der hauptsächliche Vorteil der numerischen Rechnungen liegt in der quantitativen Verknüpfung komplexer Strukturen mit komplizierten Rheologien und spezifischen Kräfteverteilungen sowie Randbedingungen.

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Continental rift systems and their possible stages of development are directly related to the split up of continents and the corresponding movements.For the Rhenish Rift System it will be demonstrated on the base of stratigraphic data and K-Ar ages of volcanic activities, that the rift forming phase required a complex synchronous system of tensional stresses. As the most likely cause of such a stress system lithospheric uplift is proposed. This idea is supported by means of quantitative numerical models.During the formation of the ocean the continental crust exhibits significant subsidence along passive continental margins. The existence of differential loads on the continents and their compensation by buoyancy forces implies an influence of these structural loads on the dynamics of the transition zone. The corresponding structural stersses, their special distribution and their possible affects on the deformation rates are quantified on the base of numerical calculations.The main advantage of the numerical calculations is evidently the quantitative relation of complex structures with complicated rheologies and specific force systems of boundary conditions.

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Résumé Les systèmes de rift continentaux et les étapes possibles de leur développement sont en rapport direct avec séparation des continents et avec les mouvements qui en résultent. On démontres, sur la base de données stratigraphiques et d'âges K-Ar des activités volcaniques du graben rhénan, que les premières phases de formation de ce système ont requis l'existence d'un système complexe et synchrone de forces d'extension. On propose comme cause la plus vraisemblable d'un tel système l'existence de soulèvements lithosphériques. Cette idée est appuyée par des modèles numériques quantitatifs. Pendant la formation de l'océan, la croûte continentale a subi le long des marges continentales passives de grands effondrements. L'existence de forces tectoniques causées par des différences de densité latérales le long le long de la transition entre croûte continentale et croûte océanique donne lieu à la supposition que la dynamique de telles structures a été influencée par ces forces. Les tensions associées, leur distribution spatiale et leur possible influence sur le processus de déformation ont été estimées à l'aide de calculs numériques. L'avantage principal des des calculs numériques est de permettre une relation quantitative entre structures complexes à rhéologies compliquées et répartitions de forces spécifiques comme aussi de conditions marginales.

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Palaeocurrents in Mesopotamian geosyncline

Terrigenous sandstone formations of Mesopotamian geosyncline were investigated in order to reconstruct the palaeocurrents in the basin and to compare ancient and recent drainage systems. Direct and indirect methods were used; direct ones, as investigation of the dipping of cross bedding revealing directly the axis or direction of the currents, and indirect ones, as heavy mineral analyses, revealing the possible source areas.All the formations distributed in the southwestern flank of the geosyncline exhibit the palaeocurrents flowing from the southwest towards the northeast, i. e. towards the axis of the geosyncline. By contrast, all the formations distributed in the opposite flank of the geosyncline, exhibit also opposite current directions, i. e. from the northeast towards the southwest. This ancient current system resembles the recent situation; transversal basin filling from both sides towards the geosynclinal axis. In recent times oblong basin filling, executed by Twin rivers, Euphrates and Tigris, also takes place. They transport the material along the geosynclinal axis towards the remaining marine parts of the Mesopotamian geosyncline, represented by Persian Gulf.

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Zusammenfassung Terrigene sandige Ablagerungen der mesopotamischen Geosynklinale wurden untersucht, um die Paläoströmungen in den Sedimentationsbecken zu rekonstruieren. Es wurden direkte (Untersuchung der Strömungsschichtung) und indirekte Methoden (Schwermineral- und Geröllanalysen) angewendet.Alle Formationen, welche am südwestlichen Rand der Geosynklinale liegen, zeigen Paläoströmungsrichtungen von Südwesten nach Nordosten. Dagegen zeigen die nordöstlichen Formationen umgekehrte Richtungen von Nordosten nach Südwesten, senkrecht zur Geosynklinalachse. Beide Paläoströmungen sind sehr ähnlich dem heutigen Bild. So können wir auch heute eine Querfüllung des Geosynklinalbeckens beobachten. Außerdem tritt heute auch eine Längsfüllung der Geosynklinale durch Euphrat und Tigris auf. Diese Flüsse transportieren das Material entlang der Geosynklinalachse zur rezenten marinen Restgeosynklinale, die heute den Persischen Golf bildet.

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Résumé Les formations détritiques du géosynclinal Mésopotamique ont été étudiées en vue d'une réconstruction des paléocourants et d'une comparaison de la situation présente et ancienne. Des méthodes directes (études de la stratification croisée) et indirectes (études de minéraux lourds) ont été employées.Toutes les formations situées au bord sud-ouest du géosynclinal montrent des paléocourants dirigés du sud-ouest au nord-est. Au contraire, les formations du bord nord-est présentent la direction inverse. Les paléocourants ont toujours été dirigés perpendiculairement à l'axe du géosynclinal. Le système des paléocourants anciens ressemble au système contemporain. Le remplissage du bassin a toujours été transversal. Mais aujourd'hui le remplissage longitudinal existe aussi. Ce remplissage est effectué par les fleuves Euphrate et Tigre, qui transportent des matériaux détritiques dans le reste marin du géosynclinal Mésopotamique.

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Grundwasservorkommen Mitteleuropas — Grundlagen und Möglichkeiten ihrer Erschließung und Bewirtschaftung

Zusammenfassung Bei einer pauschalen Betrachtung ist das Grundwasserdargebot der Bundesrepublik Deutschland eine durch die Durchlässigkeit der Gesteine und die Grundwasserneubildung begrenzte Größe. In Verbindung mit Uferfiltratgewinnung und künstlicher Grundwasseranreicherung kann auch der künftige Bedarf an qualitativ hochwertigem Grundwasser gedeckt werden. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch aus dem Auseinanderfallen von Bedarfs- und Gewinnungsschwerpunkten, aus der Notwendigkeit, bisher wenig genutzte, schwierig zu erschließende Grundwasservorkommen in Festgesteinen zu erschließen, aus dem qualitativen und quantitativen Grundwasserschutz und aus der Konkurrenzsituation der Grundwassernutzung mit der Nutzung anderer Rohstoffe. Die Geowissenschaftler sind aufgerufen, zur Lösung dieser Probleme in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit den Ingenieuren, Wasserchemikern und anderen Wasserfachleuten durch ihre speziellen Kenntnisse und Arbeitsmethoden beizutragen.

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In a general survey the groundwater supply of the Federal Republic of Germany is a quantity defined by rock permeability and groundwater recharge. Taking into account bank filtered river water and artificial groundwater recharge the future demand of high quality groundwater will be available. Difficulties arise from areal distances between centres of demand and of supply, from the necessity to explore groundwater in hard rocks which have been rarely used up to this time due to its difficult exploration, from the quantitative and qualitative groundwater protection and from competition of groundwater use with the exploitation of other natural resources. Geoscientists are challenged to contribute to the solution of these problems in interdisciplinary cooperation together with engineers, water chemists and other water experts by using their special knowledges and scientific techniques.

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Résumé D'après une estimation globale, la disponibilité en eau souterraine de la République Fédérale Allemande représente une quantité limité par la perméabilité des roches et par la réalimentation en eau de la nappe. En tenant compte de l'apport à la nappe aquifère par suite de l'infiltration d'eau de rivière et de son enrichessement artificiel, la demande future en eau souterraine de haute qualité peut être couverte. Les difficultés qui se produiront, vont être provoquées par les distancees entre les points de consommation et les points d'alimentation, par l'exploration difficile des eaux souterraines en roches fissurées, et karstifiées, par la protection quantitative et qualitative des eaux souterraines et par la compétition entre l'usage des eaux souterraines et l'exploitation des autres ressources naturelles. Les chercheurs sont appelés, pour resoudre ces problèmes dans un cadre interdisciplinaire, à collaborer avec les ingénieurs, les chimistes et autres éxperts en eaux, chacun avec leurs connaissances spéciales et leurs méthodes de travail.

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Sedimentary evolution of an active margin during middle and upper cretaceous times: the north Peruvian margin from late aptian up to senonian

The sedimentary evolution of the North Peruvian margin during upper Cretaceous can be summarized as follows:The upper Aptian transgression involved the whole margin, and was accompanied by minor, local, synsedimentary tectonic features. It could be coeval with the individualization of the Western ensialic marginal basin. The transgression reached its maximum during middle Albian, and is associated with anoxic deposits, and with the main activity of the marginal basin.A regression followed during the upper Albian. It was materialized during lower Cenomanian by intertidal deposits, by a westward deltaic progradation, and by synsedimentary tectonic features. This regressive maximum is correlatable with the tectonic closure and folding of the western marginal basin.Then, the great upper Cretaceous transgression affected the eastern parts of the margin. Major deepening stages occured during late Middle Cenomanian and at the base of the Turonian. During Turonian, a widespread, calm carbonate shelf developed. A new major transgressive pulse occured at the Turonian-Coniacian boundary. As a result of a general uplift, the whole margin emerged diachronically between Santonian and Campanian, leading to the deposition of continental Red Beds. The latter recorded a new tectonic phase of uppermost Senonian age.During upper Cretaceous times, the sedimentary evolution of the North Peruvian margin appears to be controlled both by the eustatic sea-level changes, and by the uppermost Albian to early Cenomanian, and the upper Senonian tectonic events.

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Zusammenfassung Die sedimentäre Entwicklung des nordperuanischen Kontinentalrandes zeigt während der Ober-Kreide folgende Etappen: die Transgression des Oberaptes erstreckt sich über den gesamten Kontinentalrand und geht mit leichten synsedimentären tektonischen Diskonformitäten einher, die gleichzeitig mit der Entstehung des westlichen Randbeckens zu sehen sind. Die Transgression erreicht ihren Höhepunkt im mittleren Alb, sie ist verbunden mit anoxischen Ablagerungen und mit den Hauptbewegungen im randlichen Becken. Im Oberalb folgt eine Regression. Sie zeigt sich im unteren Cenoman durch intertidale Ablagerungen, durch nach Westen progradierende Deltas und durch synsedimentäre Tektonik. Der Höhepunkt der Regression ist verbunden mit der tektonischen Isolation und Faltung des westlichen Randbeckens.Die große Transgression während der Oberkreide beeinflußt vor allen Dingen die östlichen Teile des Randes. Wesentliche Eintiefungsphasen erscheinen im oberen Mittelcenoman und an der Basis des Turons. Während des Turons entwickelt sich ein weiter Karbonatschelf. Ein größerer Transgressionsvorstoß erscheint an der Grenze von Turon zu Coniac. Als Ergebnis einer generellen Heraushebung wird der gesamte Kontinentrand diachron zwischen Santon und Campan herausgehoben und es entstehen kontinentale Rotablagerungen. Diese Sedimente dokumentieren eine neue tektonische Phase im obersten Senon. Während der Oberkreide wird die sedimentäre Weiterentwicklung des nordperuanischen Kontinentalrandes durch globale Meeresspiegelschwankungen zusammen mit tektonischen Ereignissen (Oberapt, Oberalb-unteres Cenoman, Senon und oberstes Senon) kontrolliert.

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Résumé L'évolution sédimentaire de la marge nord-péruvienne au Crétacé supérieur peut être résumée ainsi:La transgression de l'Aptien supérieur affecte toute la marge, et s'accompagne d'une légère instabilité tectonique localisée. Celle-ci peut être contemporaine de l'individualisation du bassin marginal occidental. La transgression atteint son maximum à l'Albien moyen. Elle est contemporaine de dépôts anoxiques et de l'activité du bassin marginal.Une régression survient au cours de l'Albien supérieur. Elle se matérialise au Cénomanien inférieur par l'installation d'une plate-forme carbonatée, puis par la progradation du delta oriental et par des mouvements tectoniques synsédimentaires. Cette régression est en relation avec la fermeture du bassin marginal occidental.La grande transgression du Crétacé supérieur affecte ensuite les zones orientales de la marge, les étapes majeures d'approfondissement se situant à la fin du Cénomanien moyen et à la base du Turonien. Au Turonien, une vaste plate-forme carbonatée s'installe, et un nouvel approfondissement survient à la limite Turonien-Coniacien. A la suite d'une surrection générale, la marge émerge de façon diachrone entre le Santonien et le Campanien, donnant lieu au dépôt des Couches Rouges continentales qui enregistrent au Sénonien terminal un nouvel événement tectonique.Au Crétacé supérieur, l'evolution sédimentaire de la marge nord-péruvienne semble donc contrôlée à la fois par les variations eustatiques, et par les événements tectoniques de l'Albien terminal-Cénomanien inférieur, et du Sénonien.

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Geological setting of the Tverrfjell copper/zinc deposit,Central Norway

The volcanogenic exhalative Tverrfjell deposit occurs in a sequence of predominantely mafic submarine meta-volcanics, interlayered with geosynclinal pelitic sediments, turbidites and volcanic breccias, belonging to the Early Cambrian to Early Arenigian Støren Group. Two major deformational phases and low to medium grade metamorphic conditions are recognized in the study area. Basalts are mainly tholeiitic but alkaline types occur as well. Extensive fractionation produced highly evolved basalts and even andesites. Basalt compositions are comparable to Type II-ocean floor basalt. The copper/zinc ores of the Tverrfjell deposit are strictly confined to an andesitic extrusive body. An extensive magma chamber is postulated to explain magma fractionation, and as a heat source that generated the exhalative Tverrfjell ore body. It is suggested that the deposit was formed at an intraplate volcanic center or back-arc spreading center.

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Zusammenfassung Die vulkanogen-exhalativ gebildete Tverrfjell-Lagerstätte befindet sich innerhalb einer Abfolge überwiegend mafischer, submariner Metavulkamte, die mit geosynklinalen pelitischen Sedimenten, Turbiditen und vulkanischen Brekkzien wechsellagern. Diese Gesteine gehören zur Støren-Gruppe, die vom Unterkambrium bis zum frühen Arenig reicht. Zwei Hauptdeformationsphasen in Verbindung mit niedrig bis mittelgradiger Metamorphose können im Arbeitsgebiet nachgewiesen werden. Die Basalte sind zumeist tholeiitisch, jedoch treten auch alkalibasaltische Typen auf. Durch starke Fraktionierung sind hoch entwikkelte Basaltmagmen und sogar Andesite entstanden. Die Basalte können mit Typ II-Ozeanbodenbasalten verglichen werden. Die Kupfer/Zinkerze der Tverrfjell-Lagerstätte sind strikt an einen andesitischen Extrusivkörper gebunden. Eine ausgedehnte Magmenkammer wird postuliert, in welcher die Magmenfraktionierung stattfand, und die als Wärmequelle für die Bildung des Tverrfjellerzkörpers angesehen wird. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse wird angenommen, daß die Lagerstätte in einem Intraplatten-Vulkanzentrum oder in einem Back-arc spreading centre gebildet wurde.

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Résumé Le gisement volcanogénétique exhalatif du Tverrfjell se trouve au sein d'une série de métavolcanites sous-marines, surtout basiques, qui alternent avec des pélites géosynclinales, des turbidites et des brèches volcaniques. Ces roches appartiennent au groupe de Støren qui s'étend du Cambrien inférieur jusqu'à l'éo-Arénigien. Dans cette région, deux phases déformatives majeures ont été reconnues, liées à un métamorphisme de degré faible à moyen.La plupart des basaltes sont de type tholéiitique, mais il existe aussi des basaltes alcalins. Un fractionnement poussé a engendré magmas basaltiques très évolués et même des andésites. Les compositions des basaltes sont comparables à celles du «basalte océanique de type II». La minéralisation en Cu-Zn de Tverrfjell est liée strictement à une masse extrusive andésitique. Pour expliquer le fractionnement magmatique, on admet l'existence d'une de chaleur lors de la formation du gisement de Tverrfjell. Ce gisement a dû se former soit dans un centre volcanique intraplaque, soit dans une zone d'expansion d'arrière-arc.

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- Tvenfjell . . , , . Støren, . , . , . , . . . , , Tverrfjell'e. , .