An experimental investigation of olivine morphology

Olivine crystals can adopt ten types of shape. Experimental crystallization of eight rock melts shows that there is a systematic change from polyhedral or granular olivines hopper olivines branching olivines randomly oriented chain olivines parallel-growth chain olivines chain+lattice olivines plate or feather olivines, with increase in cooling rate and with increase in degree of supercooling. This sequence involves changes from complete to progressively less complete crystals and from equant habit to elongate bladed habit (c>ab) to tabular habit (ac b). The sequence is not affected by the phase relations of the melt. The larger the olivine content of a melt the slower the cooling rate at which a particular olivine shape grows, whereas the lower the melt viscosity, the greater the cooling rate. Irrespective of the melt composition, comparable crystal shapes grow at the same degrees of supercooling. By comparison of the shapes of olivine crystals in experiments with those in rocks of similar composition, it is possible to deduce the cooling rate through the olivine crystallization interval and the approximate degree of supercooling at which the olivine crystals nucleated and grew in the rocks. The various shapes of skeletal olivines in many picrites, olivine-rich basalts and the Archaean spinifex rocks are not due to rapid cooling, but to rapid olivine growth caused by the high normative olivine content of the magma.     

Coupe géologique des Andes du sud du pérou de l'Océan Pacifique au Bouclier Brésilien

Résumé Cette coupe transversale des Andes du sud du Pérou montre un socle métamorphique précambrien, repris en partie à l'Hercynien et à l'Andin. Il constitue le soubassement d'une chaîne hercynienne résultant du plissement à la fin du Dévonien puis du Permien moyen, d'épaisses séries schisto-gréseuses et carbonatées d'âge ordovicien à permien inférieur. La période post-tectonique du Permo-Trias est caractérisée par un important volcanisme andésitique.L'Andin est marqué pendant le Mésozoique par une zonation paléogéographique parallèle à l'actuelle fosse. On distingue d'W en E: un arc volcanique à soubassement sialique (Côte), un bassin marin néritique (Cordillère Occidentale), une zone à ambiance essentiellement continentale (Altiplano), une zone positive (Cordillère Orientale), un bassin continental (Subandin), et le bouclier brésilien stable. Le Tertiaire, entièrement continental, est marqué par un volcanisme calco-alcalin intercalé de séries détritiques continentales rouges. Trois phases de plissement homoaxiales caractérisent l'Andin: Santonien, Eocène supérieur, Mio-Pliocene. Les structures correspondent en général à des plis isopaques, parfois déversés et accompagnés de failles inverses; par ailleurs le domaine affecté par les phases s'est progressivement étendu vers l'E. La position des Andes Centrales et sa zonation suggèrent un régime de subduction déja ancien, peutêtre depuis le Trias où le Permien encore que jusqu'à présent seule l'évolution magmatique puisse clairement y être reliée.

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Along the described cross section through the southern Peruvian Andes, the most ancient outcrops belong to metamorphic Precambrian basement partially reactivated by the Hercynian and Andine orogenesis. It forms the substratum of a Hercynian foldbelt of the Eastern Cordillera formed by thick shaly, sandy and carbonatic sediments, of Ordovician to Permian age, folded in the late Devonian and in the middle Permian. An important andesitic volcanism occurs during the post tectonic Permo-Trias period.The Andine evolution is marked during the Mesozoic by a paleogeographic NW-SE zonation already parallel to the actual trench. This paleogeographic lay-out shows from W to E: a volcanic belt on sialic basement (coastal zone), a neritic subsident basin (Western Cordillera), an essentially continental zone (Altiplano), a positive zone (Eastern Cordillera), a continental eastern marginal basin (Subandine zone) and the Brazilian Shield. The cenozoic deposits, wholly continental, are characterized by a calco-alcaline volcanism with thick, red detritical intercalations. The Andine tectonic is characterized by three homoaxial folding phases of Santonian, upper Eocene and Mio-Pliocene ages. Generally the folds are concentric, sometimes inclinated and associated with an important upthrust faulting. The surface area affected by the tectonic phases progressively spread to the East. The paleogeographic, tectonic and magmatic zonation of the Central Andes of Peru suggest a beginning of subduction dating from Triassic period although at the present time only the magmatic evolution could be clearly related to it.

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Zusammenfassung Die Autoren beschreiben ein Profil durch die Anden Südperus. Präkambrische kristalline Gesteine, teils durch herzynische und andine Faltungen verjüngt, dienen als Unterlage für alle späteren Ablagerungen. Über dem präkambrischen Grundgebirge treten in der Ostkordillere während des Ober-Devon und Mittel-Perm gefaltete Tonschiefer und Kalksteine auf. Nach dem Mittel-Perm setzte ein mächtiger andesitischer Vulkanismus ein.Das Andengebirge zeigt einen sedimentologischen, tektonischen und magmatischen NW-SE Zonarbau. Während des Mesozoikums erkennt man vom W nach E: einen vulkanischen Gürtel (Küste) mit sialischer Unterlage, ein neritisches Meeresbecken (Westkordillere), ein hauptsächlich kontinentales Becken (Altiplano), eine positive Zone (Ostkordillere), ein Kontinentalbecken (Subandin) und den brasilianischen Schild. Die tertiären Ablagerungen sind detritische rote kontinentale Sedimente mit mächtigen intermediär-vulkanitischen Einschaltungen. Drei NW-SE streichende Faltungen charakterisieren das Andengebirge: eine Oberkretazische, eine Obereozäne (Hauptfaltung) und eine Mio-pliozäne Faltung. Außerdem erweiterte sich allmählich der Faltungsbereich nach Osten. Schließlich spricht der Zonarbau der Peruanischen Anden für die Existenz einer Subduktions-Zone seit dem Beginn des Mesozoikums. Indessen steht bis heute ein klarer Zusammenhang mit dieser Subduktion nur für die magmatische Entwicklung fest.

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The potassic feldspar in metamorphic rocks from the western Hohe Tauern area,eastern Alps

Zusammenfassung Es wurden Kalifeldspäte aus Orthogneisen, Paragneisen und Glimmerschiefern des westlichen Tauemfensters (Hohe Tauern, Tirol) mit optischen und röntgenographischen Methoden im Hinblick auf ihren Strukturzustand untersucht.Es zeigte sich, daß in den Randbereichen des Tauemfensters in Gesteinen der Grünschieferfazies weitgehend geordneter Mikroklin mit einem optischen Achsenwinkel 2 V_x 80°, Auslöschungswinkel Z (010)=15–20°, Doppelbrechung n_z-n_x= 0,0065, Triklinität=0,90-–0,95, ca. 0,88 Al auf T₁O-Position und einem Ab-Gehalt von ca. 5 Gew.% auftritt. Dagegen wurden in Gesteinen der schwachtemperierten Amphibolitfazies des zentralen Bereichs Orthoklase bis intermediäre Mikrokline mit stark schwankenden optischen Eigenschaften, mit Triklinitäten zwischen 0 und 0,7, 0,8 bis 0,9 Al in T₁-Positionen, 0,45–0,8 Al auf T₁O und Ab-Gehalten von ca. 10 Gew.% festgestellt. Die Kalifeldspatkristalle zeigen ungleichmäßige Auslöschung mit Winkeln von Z (010) zwischen 0 und 15°, 2 V_x zwischen 50 und 75° und n_z-n_x=0,005 bis 0,006. Teilweise ist Zonarbau mit geringerer Triklinität am Kornrande erkennbar. Diese undulös auslöschenden Kalifeldspäte enthalten einzelne schmale Lamellen von maximal triklinem Mikroklin mit Z (010)=15–20° und n_z-n_x= 0,006–0,007.Die Grenze zwischen dem Verbreitungsgebiet von maximalem Mikroklin einerseits und Orthoklas bis intermediärem Mikroklin andererseits verläuft in den westlichen Hohen Tauern ungefähr konform mit der Albit-Oligoklas-Grenze (Morteani &Raase, 1974) und mit der aus Sauerstoff-Isotopen-Untersuchungen bestimmten 500° C-Isotherme (Hoernes &Friedrichsen, 1974).

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The potassic feldspar in orthogneisses, paragneisses, and mica schists from the western Tauernfenster (Hohe Tauern, Tyrol) were studied by optical and X-ray methods with regard to their structural state and in relation to grade of metamorphism.In the peripheral region of the Tauernfenster in greenschist-facies rocks highly triclinic microcline occurs with an optic angle 2 V_x of about 80°, extinction angle Z (010) =15–20°, birefringence n_z-n_x=0.0065, triclinicity=0.90–0.95, approx. 0.88 Al in T₁O-site, and an Ab-content of about 5 wt.%. In the central area with rocks of the low-grade amphibolite facies, on the other hand, orthoclase to intermediate microcline with highly variable optical properties, triclinicities in the range of 0–0.7, 0.8–0.9 Al in T₁-sites, 0.45–0.8 Al in T₁O-site, and an Ab-content of about 10 wt.% was recognized. The K-feldspar grains have nonuniform extinction Z (010) scattering in the range of 0–15°, 2 V_x in the range of 50–75°, and n_z-n_x= 0.005–0.006. Sometimes a zonal structure with lower triclinicity exists at the rim. These undulatory K-feldspar grains usually contain small lamellae of highly triclinic microcline with Z (010) =15–20° and n_z-n_x=0.006–0.007.From the occurrence of maximum microcline and of orthoclase to intermediate microcline in the Hohe Tauern area an isograd was defined that is approximately conformable with the albite-oligoclase isograd (Morteani &Raase, 1974) and with the 500° C isotherm based on oxygen isotope analyses (Hoernes &Friedrïchsen, 1974).

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Résumé Les feldspaths potassiques d'orthogneiss, de paragneiss et de micaschistes de la Fenêtre des Tauern occidental (Hohe Tauern, Tirol) ont été étudiés du point de vue de leur état structural.Dans les roches du faciès schistes verts de la région périphérique de la Fenêtre des Tauern les microclines sont caractérisés par un angle des axes optiques 2 V_p =80°, un angle d'extinction n_g (010)=15–20°, une biréfringence n_g-n_p=0,0065, une triclinicité= 0,90–0,95, 0,88 Al dans le site T₁O et par une teneur en albite d'environ 5%. Au contraire, dans les roches du faciès amphibolite à faible degré de la région centrale, ont été observées des orthoses allant à des microclines intermédiaires avec des propriétés optiques très variables, un degré de triclinicité de 0 à 0,7, 0,8–0,9 Al dans les sites T₁, 0,45–0,8 Al dans T₁O et avec une teneur en albite d'environ 10%.Les cristaux de feldspath montrent une extinction irrégulière avec des angles Z (010) variable de 0 à 15°, 2 V_p de 50 à 75° et n_g-n_p=0,005–0,006.On peut voir quelquefois une structure zonée avec une triclinicité moindre au bord des cristaux. Ces feldspaths potassiques contiennent de minces lamelles de microcline à triclinicité maximum, avec n_g (010)=15–20° et n_g-n_p 0,006–0,007.La limite entre les régions à microcline maximum d'une part, et à orthose ou microcline intermédiaire d'autre part, suit, dans les Hohe Tauern, sensiblement l'isograde albite-oligoclase (Morteani &Raase, 1974) et, l'isotherme de 500° C telle qu'elle fut determinée les isotopes de l'oxygène (Hoernes &Friedrichsen, 1974).

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, ( , ) ., 2 V_x80°, Z (010)=15–20°, n_z–n_x=0,0065, =0,90–0,95, 0,88 l T₁O Ab 5 .-%. , 0 0,7, 0,8-0,9 1 T₁ l 10 .-%. Z V (010) 0 15°, 2 V_x 50 75° n_z–n_x=0,005–0,006. . Z V (010) =15-20° n_z–n_x=0,006–0,007. , Morteani & Raase (1974) 500° , Hoernes & Friedrichsen (1974).

     

The tectonic history of the Pre-Saharan depression (Morocco) a geomorphological interpretation

During the Cretaceous and Tertiary periods the Pre-Saharan depression between Ouarzazate and Errachidia was an area of deposition in a spatially and chronologically highly differentiated pattern. The variable structural and tectonic history of this region in also reflected in its denudational development. Until the late Pliocene/early Pleistocene the western part (Ouarzazate basin) was a depositional basin for lacustrine and alluvial sediments. Pediment formation did not start before the Pleistocene period. In the central part of the depression (between Boumalne and Tinerhir) denudational activity on cuesta scarps started already in the late Miocene to early Pliocene as can be deduced from a new dating of the Foum el Kous volcano (2.9 my) and from Djebl Sarhro gravels on the crest of the Paleogene scarp. In the easternmost part of the depression (between Goulmima and Errachidia) there are no Neogene sediments, and the calculations of rates of scarp retreat demonstrate that scarp backwearing must have begun in the late Eocene. Thus the shift from depositional to erosional activity in the Pre-Saharan depression ranges from the late Eocene to the Pleistocene. This is at the same time an expression of its complex tectonic history.

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Zusammenfassung Die präsaharische Senke zwischen Ouarzazate und Errachidia war während der Kreide und des Tertiärs ein Sedimentationsgebiet mit zeitlich und räumlich hoch differenzierten Fazies- und Mächtigkeitsabfolgen. Die variable strukturelle und tektonische Entwicklung dieser Zeit spiegelt sich wider in der nachfolgenden Abtragungsgeschichte. Der westliche Teil der Senke, das Becken von Ouarzazate, war bis zum späten Pliozän/frühen Pleistozän ein Ablagerungsbecken für limnische und alluviale Sedimente, bis im frühen Pleistozän die Genese von Pedimenten einsetzte. Im zentralen Teil der präsaharischen Senke zwischen Boumalne und Tinerhir begann die erosive Reliefentwicklung an Stufenhängen bereits im späten Miozän bis frühen Pliozän, wie sich aus einer absoluten Datierung des Ankaratrits des Foum el Kous (2,9 my) ableiten läßt, der sich in die zu dieser Zeit bereits existente Stufenvorlandzone ergoß. Eine untere Zeitmarke für die Entstehung der Schichtstufe stellen die von Süden vom Djebl Sarhro in die Senke hereintransportierten Schotter von Timadriouine dar. Im Ostteil der präsaharischen Senke zwischen Goulmima und Errachidia fehlen neogene Sedimente, und die Ermittlung von Stufenrückwanderungsraten für die Hamada de Meski zeigt, daß die Abtragung hier schon im späten Eozän eingesetzt haben muß. Der Wechsel von Sedimentations- zu subaerischen Abtragungsbedingungen reicht in der präsaharischen Senke vom frühen Pleistozän im Westen bis zum Eozän im Osten. Das ist auf geomorphologischer Grundlage ein Hinweis auf die komplexe strukturelle und tektonische Entwicklung dieser Region.

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Résumé Au cours du Crétacé et du Tertiaire, la dépression présaharienne entre Ouarzazate et Errachidia a été un domaine de sédimentation marqué par de fortes variations de faciès et d'épaisseurs dans le temps et dans l'espace. L'histoire structurale et tectonique mouvementée de cette période se reflète également dans la dénudation qui a suivi. La partie ouest de la dépression (bassin d'Ouarzazate) a constitué jusqu'à la limite Plio-Pléistocène une aire de dépôt de sédiments lacustres et alluviaux; la formation de pédiments n'y a débuté qu'au Pléistocène. Dans la partie centrale de la dépression, entre Boumalne et Tinerhir, l'érosion en cuestas a débuté dès le Miocène supérieur/Pliocène inférieur, comme l'indique une datation récente à 2,9 Ma de l'ankaratrite du volcan Foum el Kous qui s'est écoulée en avant d'une cuesta qui existait déjà à ce moment. Une limite inférieure pour la formation des cuestas est fournie par les graviers de Timadriouine transportés dans la dépression depuis le sud à partir du Djebel Sarhro.Dans la partie orientale de la dépression présaharienne, entre Goulmina et Errachidia, les sédiments néogènes font défaut et l'évaluation de la vitesse de recul des fronts de cuestas montre que ce processus a dû commencer à l'Eocène supérieur. Ainsi, le passage de la sédimentation à l'activité érosive dans la dépression pré-saharienne varie du Pléistocène inférieur à l'ouest, à l'Eocène à l'est. C'est là, à partir de données géomorphologiques, une indication de l'histoire structurale et tectonique complexe de cette région.

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- Ouarzazate Errachidia , , , . . , Ouarzazate / ; . Boumalne Tinerhir () , , Foum el Kous (2,9 Ma), . Timadriouine Djebl Sarhro . Goulmina Errachidia Hamada de Meski , , , . , . .

     

Landsat-Bilder der Antarktis

Zusammenfassung Im antarktischen Sommer 1979/80 führte die Deutsche Antarktis-Expedition Nord-Victorialand (Ganovex 1979) geowissenschaftliche Untersuchungen im nördlichen Victorialand durch. Von einem Teilgebiet an der Nordostecke von Victorialand, westlich des Ross-Meeres, werden Bilder des SatellitenLandsat vorgestellt. Diese Aufnahmen sind die ersten Versuche einer digitalen Bildverarbeitung für dieses Gebiet. Sie lassen aber schon den Wert besonders für die Glaziologie, Geomorphologie und Geologie erkennen.

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In the Antarctic summer of 1979/80 the German Antarctic North Victoria Land Expedition (Ganovex 1979) carried out geoscientific investigations in the northern part of Victoria Land.Landsat satellite images from a section of the northeastern corner of Victoria Land, west of the Ross Sea, are described. These photos represent the first digital image processing for this area. Their value can be discerned already, especially in terms of our knowledge on the glaciology, geomorphology, and geology of this region.

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Résumé Au cours de l'été antarctique 1979/1980, l'Expédition Allemande Antarctique de la Terre Victoria (Ganovex 1979) a effectué des recherches géoscientifiques sur la partie nord de la Terre Victoria. Nous présentons ici des images du satelliteLandsat de la partie nord-est de la Terre Victoria à l'ouest de la Mer de Ross. Ces images représentent le premier essai d'un traitement digital par images sur cette région. La valeur de ces essais est déja evidente en glaciologie, géomorphologie et géologie.

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(GANOVEX 1979) 1979/80 . - LANDSAT. , .

     

Neuere Untersuchungsmethoden der Geophysik und das Problem der Bewegung der Kontinente

Zusammenfassung Die Arbeit gibt eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand der geophysikalischen Vorstellungen zur Kontinentalverschiebung. Die grundlegende paläomagnetische Beweisführung für großräumige Kontinentalbewegungen wird als richtig angesehen, und die Daten, die auf laufende Bewegungen in dieser Größenordnung hinweisen, werden kurz besprochen. Die statische und die dynamische Ausdeutung der Gravitation, des Wärmeflusses und der seismologischen Ergebnisse weisen auf eine Abweichung der Erde von der Idealform und auf die Ungleichförmigkeit innerhalb der Erde hin. Als dynamische Deutung bietet die Konvektionshypothese die beste Erklärung für Kontinentalbewegungen, und es wird versucht, mit dieser Hypothese auch die neuesten ozeanographischen Ergebnisse zu interpretieren. Schließlich seien einige geologische Folgerungen aus der Konvektionshypothese, wie z. B. der Verschiebungsmechanismus, betrachtet. Eine mögliche zyklische Theorie für die ozeanische Kruste sowie die Beziehung zwischen abweichenden paläomagnetischen Ergebnissen und Fragen der Großtektonik in orogenen Gebieten werden diskutiert.

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The present state of geophysical ideas with respect to continental drift is reviewed. The basic palaeomagnetic argument for large scale continental displacement outlined is accepted as valid, and the data available indicating current movements of the same order of magnitude briefly discussed. Two interpretations, static and dynamic, of the gravity, heat flow, and seismic data which indicate the departure of the Earth from a hydrostatic state are described.Adopting the dynamic interpretation, the convection hypothesis offers the best available explanation for continental drift. An attempt is made to show how this can also be used to interpret modern oceanographic results. Finally some of the geological implications of the convection hypothesis as the drift mechanism are considered. Reference is made to a possible cycling of the oceanic crust, and to the possible relation of the anomalous palaeomagnetic results to the questions of megatectonics in orogenic areas.

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Résumé Les idées géophysicales modernes en ce qui concerne les déplacements des continents sont décrites. Acceptant les arguments paléomagnétiques comme base, les indications des mouvements actuels de même ordre de grandeur sont indiquées. Il se trouve deux interprétations importantes, statique et dynamique, des résultats gravimétriques, du flux de chaleur et de la séismologie qui indiquent une déviation de la Terre de la forme hydrostatique.Si l'on accepte l'interprétation dynamique, alors c'est la théorie des courants convectifs dans le manteau qui, jusqu'à présent, peut mieux expliquer les déplacements des continents. Cette étude essaye de montrer l'interprétation à l'aide de cette théorie des données océanographiques récentes. Enfin les implications géologiques de convection comme mécanisme de déplacements sont considérées, telle que l'idée d'un mouvement cyclique de la croûte océanique, et les relations possibles entre les résultats paléomagnétiques anomals et les questions mégatectoniques des zones orogéniques.

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Contribution no. 28 W. R. U. Geology Dept.

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For the German translation of this article my most sincere thanks must be recorded to Dipl. Geol. O.Stehn and K.Krumsieck, Geol. Inst. Bonn, and to the editorial staff of Geol. Rundschau.     

Structure et mise en place des massifs phonolitiques du Cantal (Auvergne,France)

Résumé Après un inventaire des différents critères de structure qu'offrent les dÔmes phonolitiques, et une présentation de leur méthode d'étude, le problème du choix des critères les plus efficaces est discuté.Les relations entre fluidalité, croissance et orientation des minéraux, débit en lauzes et prismation sont présentées en fonction du processus de mise en place de ces extrusions visqueuses endogènes.L'étude de l'orientation des lauzes se montre la plus efficace pour connaÎtre les conditions d'extrusion des dÔmes phonolitiques.Un certain nombre de massifs phonolitiques du Cantal sont donnés en exemple, et une brève synthèse sur les différentes formes structurales présentes est tentée.

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The structure of phonolitic domes was studied using various criteria: orientation of phenocrysts, size and shape of crystals, texture of the groundmass determined by X-ray diffraction, flow-structure and jointing. The most efficient criteria are discussed.The relationship between flow-structure, growth and orientation of the minerals, sheeting and jointing are studied with respect to the emplacement process of the volcanological evolution of these viscous extrusions.The orientation of the lauzes (sheets) proves most indicative of conditions of extrusion of the phonolitic domes, whereas the jointing only indicates their cooling history.Some phonolitic domes of Cantal are shown, and a short synthesis of various structural types is made.

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Zusammenfassung Die Struktur von Phonolith-Domen wurde anhand verschiedener Kriterien untersucht: Orientierung der Phenocrysten, Grö\e und Form der Kristalle, durch Röntgendiffraktion bestimmte Textur der Grundmasse, Flie\struktur und Klüftung.Die Beziehungen zwischen Flie\struktur, Wachstum und Orientierung der Minerale, bankiger Absonderung und Klüftung werden untersucht unter Berücksichtigung der vulkanischen Geschichte dieser viskosen Extrusionen, wobei sich die Untersuchung der Bankungsrichtung am aufschlu\reichsten für die Kenntnis der Extrusionsgeschichte der Phonolith-Dome erweist.Eine Reihe von Phonolith-Massiven des Cantal werden als Beispiel angeführt, und eine kurze Synthese der verschiedenen Strukturformen wird dargestellt.

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Cantal, : , , , . , , , ; , . Cantal .

     

On the origin of orogenic volcanism

It is widely believed that the explanation of orogenic volcanism lies in the shear heating and subsequent partial melting of the crustal fraction of subducted lithosphere. Careful examination of simple models of the shear-heating process indicates, however, that this process cannot occur in a system with constant strain-rate boundary conditions, for reasonable values of the strain rate and material parameters. Thermal runaway cannot occur because viscous dissipation process is limited by the effect of temperature on viscosity, although shear-heating instability may develop during non-steady-state shear at stress or strain-rate values above certain critical values. Examination of subduction history models indicates that supercritical shear stresses constant over some tens of kilometers may be found in subduction shear zones. Since instability may develop if such conditions are present over even a 1–10 km range, it is still possible that non-steady-state process could explain the origin of orogenic volcanism.

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Zusammenfassung Schererwärmung bis zum partiellen Aufschmelzen der subduzierten Kruste wird vielfach als Ursache des orogenen Vulkanismus genannt. Eine sorgfältige Betrachtung eines einfachen Schererwämungsmodells führt zu folgenden Resultaten: Schererwärmung unter Vorgabe konstanter Dehnungsrate in der Scherzone führt zu allmählicher Erwärmung, wobei die Temperatur unter der Solidusgrenze bleibt, sofern man vernünftige Werte der Modellparameter wählt. Die Temperaturerhöhung bleibt in diesem Fall beschränkt durch die Rückkopplung von Temperatur und Viskosität. Schererwärmungsinstabilitäten, die zu partiellem Aufschmelzen führen, sind möglich, sofern bei nicht-stationärer Schererwärmung die Scherspannung oder die Dehnungsrate gewisse kritische Werte übersteigen. Es wird gezeigt, daß die Annahme superkritischer und konstanter Scherspannung entlang von 1–10 km langen Wegstücken der subduzierten Kruste mit Beobachtungen und Modellrechnungen verträglich ist. In diesem Fall können Scherinstabilitäten in einer Tiefe von 100 km bis 200 km in der subduzierten Kruste auftreten.

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Résumé On croit couramment que l'explication du volcanisme orogénique se trouve dans l'échauffement causé pai les tensions d'arrachement et dans la fusion partielle consécutive de la fraction crustale de la lithosphere en voie de subduction. Une considération soigneuse d'un modèle simple d'échauffement par tensions conduit aux résultats suivants: un échauffement sous de telles tensions et dans des conditions avantageuses d'un degré d'extension constant dans la zone de cisaillement conduit à un échauffement par broyage où la température reste maintenue en-dessous de la limite du solidus pour autant qu'on choisisse des valeurs raisonables pour les paramètres du modèle. L'élévation de température reste dans ce cas limitée par le couple température-viscosité. Les instabilités par échauffement sous tension qui conduisent à la mise en fusion partielle, sont possibles pour autant que, sous un échauffement non stationnaire, le cisaillement ou le degré d'extension ne dépasse pas certaines valeurs critiques. On montre que l'adoption d'une tension de cisaillement supercritique et constante le long de tronçons de 1–10 km de la croûte en voie de subduction est compatible avec les observations et avec les calculs déduits du modèle. Dans ce cas des instabilités sous l'effet du cisaillement peuvent se produire dans la croûte en voie de subduction à une profondeur de 100 à 200 km.

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, , . , , , , . , , , . , . 1 10 , .. .

     

Chronometric calibration of a comparative time scale for the mesozoic and paleozoic

The relationship between radiometric and biostratigraphic ages is analyzed by local empirical methods and illustrated in chronograms for the mesozoic and paleozoic stages. The chronograms allow estimates for stage boundaries and their errors. Consequently, the ages for epoch boundaries and their errors are discussed which, for several reasons, may not be identical with the age and error of the oldest stage of an epoch.The analysis results in a comparative time scale which could be a compromise between the time scales currently under discussion. A specific feature of the derived time scale is its rather strong cyclicity with periods around 74 (73±1) ma.

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Zusammenfassung Alter und Fehlergrenzen für mesozoische und paläozoische Stufengrenzen werden mittels einer lokalen empirischen Schätzmethode neu berechnet. Daraus ergeben sich Schätzungen für die Alter und Fehler der Epochengrenzen, die aus verschiedenen Gründen nicht mit denen derältesten Stufe einer Epoche zusammenfallen.Die Auswertung der Chronogramme führt zu einer vergleichenden Zeitskala, die im wesentlichen einen Kompromi\ zwischen den gegenwärtig gängigen Zeitskalen darstellt. Bemerkenswert ist, da\ die Zeitskala ein hohes Ma\ an Zyklizität aufweist, wobei sich Perioden von 74 (73±1) ma ergeben.

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Résumé Les relations entre les âges radiométriques et les âges biostratigraphiques sont analysées par des méthodes locales et empiriques. Elles sont présentées dans des chronogrammes se référant aux étages du MésozoÏque et du PaléozoÏque. Ces chronogrammes permettent d'estimer les limites d'étages et les erreurs de cette estimation. Les âges des limites de systèmes et leurs erreurs sont discutés en conséquence. Pour diverses raisons ils ne sont pas identiques à ceux de l'étage le plus ancien d'un système.L'analyse des chronogrammes aboutit à une échelle de temps comparative qui représente un compromis entre les échelles de temps couramment discutées. Une propriété remarquable de cette échelle est de faire apparaÎtre une cyclicité dont la période est de 74 (73±1) Ma.

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- . , . , . , 74 (73 ± 1) .

     

Origins of compositional heterogeneity in olivine-hosted melt inclusions from the Baffin Island picrites

The Baffin Island picrites are highly magnesian (22 wt% MgO) olivine tholeiites, erupted through felsic continental crust. Plots of most major and minor element oxides against MgO for the lavas define very tight trends consistent with modification of melts parental to the erupted suite by olivine fractionation or accumulation. However, melt inclusions trapped in primitive olivine phenocrysts in these lavas have much more diverse compositions. After correction for post-entrapment modification, the inclusions are systematically slightly lower in Al₂O₃, and significantly higher in SiO₂, K₂O and P₂O₅ than the lavas fractionation trends. CaO, Na₂O and TiO₂ contents lie within the lavas fractionation trends. Similarly, most inclusions are higher in Sr/Nd, K/Nb, Rb/Ba, Rb/Sr, U/Nb and Ba/Th than the lavas. These characteristics resulted from up to 15% contamination of evolving picritic-basaltic liquids by locally-derived, broadly granitic partial melts of the quartz + feldspar-rich crust through which the picrites erupted. Contamination was minor in the bulk lavas (<1%), suggesting that the inclusions compositions partly reflect a link between wall rock reaction and precipitation of liquidus olivine. Rapid crystallisation of liquidus olivine from the picrites, along with melting of felsic crustal wall rocks of magma chambers or conduits, were likely during emplacement of hot picritic magmas into cooler felsic crust. Inclusion compositions may thus reflect mixing trends or may be constrained to phase boundaries between olivine and a phase being resorbed, for example, an olivine-plagioclase cotectic. The extent of contamination was probably a complex function of diffusion rates of components in the magmas, and phenocryst growth rates and proximity to wall rock. These results bear on the common observation that melt inclusions compositions are frequently more heterogeneous than those of the lavas that host them.     

The andes of northwestern Argentina

This paper is a synthesis of the geological information available at present. The area studied comprises the Andes of Salta and Jujuy and the Puna; these geographical regions approximately correspond to the geological provinces of the Cordillera Oriental and the Puna.The geologic column comprises Precambrian metamorphics and intrusives, marine Lower Paleozoic, continental Upper Paleozoic, Cretaceous, and Upper Cenozoic. In the Puna, the Upper Cenozoic is characterized by extensive volcanism with dacitic and andesitic flows and tuffs, and with final basalt flows.Numerous unconformities have been recognized. In the Cordillera Oriental and in the basin range of the Puna, folds and faults occur, the latter are mainly high-angle reverse faults, dipping west in the eastern and east in the western portion of the area studied. The Cordillera Oriental, which is a shear zone at the eastern border of the Puna, is slightly younger than the Puna.

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Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit stellt eine Zusammenfassung der augenblicklich vorhandenen geologischen Kenntnisse dar.Die Anden von Salta und Jujuy einerseits und die Puna andererseits sind die beiden geographischen Gebiete, mit denen sich die Untersuchungen befassen und die ungefähr mit den geologischen Provinzen der Ostkordillere und der Puna zusammenfallen.Die geologische Folge umfaßt metamorphe Gesteine und Intrusiva des Präkambriums, marine Sedimente des Alt-Paläozoikums, kontinentale Sedimente des Jung-Paläozoikums, der Kreide und des jüngeren Känozoikums, das letztere mit einem ausgedehnten vulkanischen Zyklus, aus dem dacitische und andesitische Laven und Tuffe hervorgingen, die mit basaltischen Ergüssen abschlossen.Es wurden zahlreiche Diskordanzen angetroffen. In der Ost-Kordillere und in den Gebirgsblöcken (basin range) der Puna besteht die Struktur aus Faltung und Klüftung. Die Mehrzahl der Klüfte sind inverse Störungen mit großer Sprunghöhe, die im östlichen Gebiet nach Westen und im westlichen nach Osten einfallen. Die Ost-Kordillere, die Scherzone am östlichen Rand der Puna, ist etwas jünger als letztere.

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Resumen El trabajo es una síntesis de la información geológica disponible en la actualidad. Los Andes de Salta y Jujuy y la Puna son las dos regiones geográficas que abarca la comarca en estudio, que corresponden aproximadamente a las provincias geológicas Cordillera Oriental y Puna.La columna geológica comprende metamorfitas y rocas intrusivas del Precámbrico, sedimentos marinos del Paleozoico inferior, sedimentos continentales del Paleozoico superior, Cretácico y Cenozoico superior. En esté último hubo un amplio ciclo volcánico, que originó coladas y tobas dacíticas y andesíticas y, finalmente, coladas basálticas.Se han reconocido varias discordancias. La estructura es de plegamiento y fallamiento en la Cordillera Oriental y de montañas de bloque en la Puna. En su mayoría, las fracturas son fallas inversas de alto-ángulo, que inclinan hacia el oeste en el tramo oriental y hacia el este en el tramo occidental. La Cordillera Oriental, zona de cizalla en el borde oriental de la Puna, es algo más joven que ésta.

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Résumé La présente contribution est une synthèse de toute l'information géologique disponible actuellement. Les régions étudíées sont, au point de vue géographique, les Andes de Salta et Jujuy et la Puna qui correspondent approximativement aux provinces géologiques de la Cordillera Oriental et de la Puna.Le Précambrien est représenté par des roches métamorphiques et intrusives. Au Paléozoïque inferieur correspondent des sédiments marins, tandis que des sédiments continentaux sont datés du Paléozoïque supérieur, du Crétacé et du Cénozoïque supérieur. Un important cycle volcanique est représenté par coulées et tufs dacitiques et andésitiques, couronnées par des coulées basaltiques.Plusieurs discordances ont été reconnues. La Cordillera Oriental et les montagne de la Puna présentent une structure de plissement et fracturation. La plupart des fractures sont inverses à fort pendange vers l'ouest du côté oriental et vers l'est du côté occidental. La Cordillera Oriental, la zone de cisaillement au bord oriental de la Puna, est plus jeune que celle-ci.

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Salta Jujuy, Puna, , , , - , , . , . . Puna , . , , — .

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Publication authorized by the Director, Dirección Nacional de Geología y Minería.     

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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Systematic study of liquidas phase relations in olivine melilitite +H2O +CO2 at high pressures and petrogenesis of an olivine melilitite magma

Near-liquidus phase relationships of a spinel lherzolite-bearing olivine melilitite from Tasmania were investigated over a P, T range with varying , , and . At 30 kb under MH-buffered conditions, systematic changes of liquidus phases occur with increasing ( = CO₂/CO₂ +H₂O+olivine melilitite). Olivine is the liquidus phase in the presence of H₂O alone and is joined by clinopyroxene at low . Increasing eliminates olivine and clinopyroxene becomes the only liquidus phase. Further addition of CO₂ brings garnet+orthopyroxene onto the liquidus together with clinopyroxene, which disappears with even higher CO₂. The same systematic changes appear to hold at higher and lower pressures also, only that the phase boundaries are shifted to different . The field with olivine- +clinopyroxene becomes stable to higher with lower pressure and approaches most closely the field with garnet+orthopyroxene+clinopyroxene at about 27 kb, 1160 °C, 0.08 and 0.2 (i.e., 6–7% CO₂+ 7–8% H₂O). Olivine does not coexist with garnet+orthopyroxene+clinopyroxene under these MH-buffered conditions. Lower oxygen fugacities do not increase the stability of olivine to higher and do not change the phase relationships and liquidus temperatures drastically. Thus, it is inferred that olivine melilitite 2927 originates as a 5% melt (inferred from K_{2 O} and P₂O₅ content) from a pyrolite source at about 27kb, 1160 dg with about 6–7% CO₂ and 7–8% H₂O dissolved in the melt. The highly undersaturated character of the melt and the inability to find olivine together with garnet and orthopyroxene on the liquidus (in spite of the close approach of the respective liquidus fields) can be explained by reaction relationships of olivine and clinopyroxene with orthopyroxene, garnet and melt in the presence of CO₂.     

Eoalpine and mesoalpine tectonics in the Southern Alps

According to structural and stratigraphic data, eoalpine and mesoalpine tectonics can be clearly recognized in the Southern Alps and distinguished from the better known neoalpine deformation.The eoalpine phase (Late Cretaceous) was generated by N-S compression. It deformed basically the central-western Southern Alps producing overthrusts to the west and flower structures by sinistral transpression in the Giudicarie Belt. Deposition of the coeval flysch successions was controlled by the trend of this belt. This tectonic pattern persisted until Middle Eocene.The mesoalpine phase (Eocene) was generated mainly by a ENE-WSW compression and produced thrust geometries with N-S or NW-SE direction in the eastern part of the Southern Alps. The coeval Eocene Flysch also followed this trend, filling the foredeep basin. This deformation is considered to be the front of the Dinarids, which began to be deformed since Late Cretaceous until at least Early Oligocene.The neoalpine tectonics inherited the eoalpine and mesoalpine structures and produced the major part of the deformation accounting for the present structural framework of the Southern Alps.

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Zusammenfassung Die eo- und mesoalpidische Tektonik in den Südalpen ist strukturell und stratigraphisch erkennbar und von den bekannteren neoalpidischen Bewegungsbildern deutlich zu unterscheiden.Die eoalpidische Phase (Obere Kreide) entspricht einer N-S Kompression, die sich in den zentralen bis westlichen Südalpen bemerkbar macht. Im westlichen Bereich treten Überschiebungen auf, das Judikarische Gebiet wird hingegen durch die von linkslateralen Transpressionen bewirkten Verwerfungsbündel gekennzeichnet, die auch die altersgleichen Flysch-Ablagerungen kontrollieren. Diese tektonische Phase ist bis zum Eozän aktiv.Die mesoalpidische Phase (Eozän) ist auf eine ENE-WSW Kompression zurückzuführen. Sie verursachte in den östlichen Südalpen N-S bis NW-SE gerichtete Überschiebungsbilder. In gleichorientierten vorozeanischen Becken kommt der eozäne Flysch vor. Dieses Deformationsbild kennzeichnet schon in der Oberen Kreide die Dinariden-Front.Die neoalpidische Tektonik vererbte die eo-mesoalpidischen Gefüge-Elemente und verursachte im wesentlichen den gegenwärtig erkennbaren Gefügeplan der Südalpen.

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Résumé Dans les Alpes Méridionales, des données stratigraphiques et structurales permettent de reconnaître les tectoniques éoalpine et mésoalpine et de les distinguer des déformations néoalpines, mieux connues.La phase éoalpine (Crétacé supérieur) a été engendrée par une compression N-S. Celle-ci a affecté surtout la partie centre-occidentale des Alpes Méridionales en produisant des charriages à l'ouest et des structures de décrochement sénestres dans la chaîne des Giudicarie, dont l'orientation a déterminé la sédimentation du flysch concommittant. Cette tectonique s'est poursuivie jusqu' à l'Eocène.La phase mésoalpine a été engendrée surtout par une compression ENE-WSW; elle a produit, dans la partie est des Alpes Méridionales, des charriages de direction N-S à NW-SE. Le flysch éocène a suivi cet alignement structural, en remplissant le bassin de l'avant-fosse. Cette déformation est considérée comme le front des Dinarides, dont la formation a commencé dés le Crétacé supérieur.La tectonique néoalpine a hérité des structures éoalpines et mésoalpines et est responsable de la plus grande part de la structure actuelle des Alpes Méridionales.

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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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Archaean and Lower Proterozoic units in Central Brazil

The following main units have been recognized as Archaean basement rocks in central Brazil: a) High-grade granite-gneiss terrain composed predominantly by granodioritic and tonalitic gneisses; these rocks are cut by amphibolite dykes and present several nucleii locally surrounded by an array of Archaean greenstone belts, b) Greenstone belts presenting basal komatiitic ultramafic-mafic lavas with abundant spinifex textures, followed by basalts and chemical sediments such as cherts, limestones and graphitic pelites, that are often interbedded with acid and intermediate volcanics; metamorphism is within greenschist facies. Granulite mobile belt, including the granulitized mafic-ultramafic complexes of Barro Alto, Niquelândia and Brava. The Lower Proterozoic is represented by: a) metasedimentary sequences overlying the granite-greenstone terrains, with several tin bearing granite intrusions. b) Gabbro-anorthosite layered plutons and their associated mafic volcanics which are followed by acid and intermediate volcanics and ocean floor sediments. c) Mafic-ultramafic layered intrusions in the granulite terrain.

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Zusammenfassung Im zentralen Brasilien wurden folgende Haupteinheiten als Archaischer Sockel erkannt: a) hochmetamorphes Granit-Gneis-Gebiet mit vorwiegend granodioritischen und tonalitischen Gneisen; diese Gesteine werden von amphibolitischen Gängen durchschlagen. Sie bilden einzelne Kerne, die von Zonen Archaischer Grünsteingürtel umgeben werden. b) Grünsteingürtel, die basale komatiitische ultramafitische bis mafischen Laven representieren mit häufig auftretenden Spinifex-Gefügen. Diesen folgen Basalte und chemische Sedimente wie Kieselschiefer, Kalke und graphitische Pelite, in die häufig saure und intermediäre Vulkanite eingeschaltet sind. Die Metamorphose liegt in der Grünschiefer-Fazies. c) Mobiler Granulit-Gürtel, der die granulitisierten mafisch-ultramafischen Komplexe von Barro Alto, Niquelândia und Cana Brava einschließt.Das untere Proterozoikum wird durch folgende Einheiten vertreten: a) Metasedimentfolgen, die die Granit-Grünstein-Serien überlagern und die einige zinnführende GranitIntrusionen aufweisen. b) Lagige Gabbro-Anorthosit-Plutone mit dazugehörenden mafischen Vulkaniten, die von sauren und intermediären Vulkaniten und ozeanischen Sedimenten gefolgt werden. c) Mafisch-ultramafische Intrusionen innerhalb des Granulit-Gebietes.

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Resumo As seguintes unidades geológicas principais foram reconhecidas no embasamento da região central do Brasil: a) Terrenos granito-gnáissicos constituídos dominantemente por gnaisses de composição granodiorítica e tonalítica cortados por diques de anfibolito e mostrando vários núcleos graníticos localmente envolvidos por seqüências vulcano-sedimentares do tipo greenstone belt. b) Cinturões arqueanos de rochas verdes apresentando na base lavas komatiíticas com abundantes texturas tipo spinifex, seguidas de basaltos almofadados e de sedimentos químicos tais como chert, calcário e pelitos grafitosos, frequentemente intercalados com vulcânicas intermediárias e ácidas; o metamorfismo é de facies xisto verde. c) Cinturão móvel granulítico incluindo os complexos granulitizados de Barro Alto, Niquelândia e Cana Brava. Proterozóico Inferior é representado por: a) Seqüências sedimentares sobrepostas aos terrenos granito-greenstone, localmente intrudidas por granitos estaniferos; b) Plutões gabro-anortosíticos acamadados; c) Intrusões máfico-ultramáficas alojadas nos terrenos granulíticos.-- : ) - ; , , ) , . , , , , , . ; ) , - Barro Alto, Niguelandia Brava. : ) , - , , ; ) -- , ; ) - .

     

Beziehungen zwischen Calciumgehalt und Bildungsbedingungen der Dolomite

Zusammenfassung Nach einer kurzen Gegenüberstellung der Eigenschaften frühdiagenetischer und spätdiagenetischer Dolomite wird der Zusammenhang des Ordnungsgrades mit Ca-Überschuß und Kristallgröße des Dolomits empirisch dargestellt (Abb. 2 und 3). Untersuchungen im Alttertiär Libyens sowie im Malm und Zechstein Norddeutschlands ergaben, daß der Ca-Überschuß der Dolomite Rückschlüsse auf den Salinitätsgrad des Bildungsmilieus erlaubt (Abb. 4), daß jedoch vor allem in porösen Gesteinen ein allmählicher Gitterumbau zum stöchiometrischen Dolomit erfolgt (Abb. 7 und 8).

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As an introduction, penecontemporary dolomites are compared with epigenetical ones. The relationship between ordering degree and Ca-excess as well as crystal size are represented empirically (fig. 2 and 3). Investigations in the Lower Tertiary of Libya, and in the Upper Jurassic and Upper Permian of Northern Germany led to the conclusion, that the Ca-excess of dolomites may be indicative of the environment (fig. 4). The data however point to a gradual lattice adjustment towards an ideal 11 composition, especially in porous rocks (fig. 7 and 8).

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Résumé Après une rapide comparaison entre les caractéristiques des dolomies pénécontemporaines et epigénétiques, on donne des relations empiriques entre le degré d'ordre, l'excès de calcium et le diamètre des cristaux (fig. 2 et 3). Les recherches exécutées dans le Paléocène libyen, le Malm et le Zechstein de l'Allemagne du Nord ont montré que l'excès de calcium contenu dans les dolomies permet des conclusions sur le milieu (flg. 4), mais que toutefois un ajustement graduel des réseaux à une composition idéale 11 se produit tout particulièrement dans les roches poreuses (fig. 7 et 8).

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Für die Ermöglichung dieser Arbeiten und die Genehmigung ihrer Veröffentlichung danken wir der GewerkschaftElwerath, Erdölwerke Hannover und besonders Herrn Direktor Dr.Roll.     

The late Palaeozoic Gondwana glaciation

The glacial deposits of Gondwana are today spread over one whole hemisphere. On the re-assembled Gondwana continents they still occupy an area exceeding that of the Pleistocene glaciation. The onset of the glaciation in the different areas has not yet been dated satisfactorily. The earliest lower and middle Carboniferous glacial beds occur in the Andean belt and in eastern Australia, where high mountains may have existed at that time. During Stephanian-Sakmarian time, when the pole wandered over Antarctica, large ice sheets reached sealevel in all the major depositories. Palaeotopographical reconstructions allow the conclusion that some of the ice centres were supported by uplands which reached altitudes of up to 1,500 m above sealevel. Depending on their palaeotopographical positions the glacigenic sediments exhibit the full facies range to be expected between glaciated uplands and glaciomarine environments. There are indications that ice may have flowed from Africa into the Paraná Basin, and from Antarctica into the Great Karoo-Basin and into Australia. At least 12 advances and retreats have been recognized in the Paraná Basin. Closer to the ice centres the record is less complete. The retreats were probably more of an interstadial than an interglacial nature. There is some evidence that the final deglaciation proceeded in stages from South America over Africa to Antarctica. The ice centres were fed by moist air from the Pacific Ocean and the Tethys.

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Zusammenfassung Die glazialen Ablagerungen von Gondwana sind heute über eine ganze Hemisphäre verteilt. Auch auf dem rekonstruierten Gondwana nehmen sie noch ein Gebiet ein, welches das der pleistozänen Vereisung übertrifft. Die frühesten, unter- und mittelkarbonen Vereisungsspuren finden sich im Anden-Gürtel und im Tasman-Belt in Ostaustralien, wo zu dieser Zeit hohe Gebirgsketten existiert haben können. Während des Stephan und Sakmar, als der Pol sich auf der Antarktis befand, erreichten große Inlandeis-Decken den Seespiegel in allen größeren Ablagerungsbecken. Paläotopographische Rekonstruktionen erlauben die Schlußfolgerung, daß einige der Eiszentren sich auf Hochländern mit Höhen von bis zu 1500 m befanden. Die glazialen Sedimente zeigen, abhängig von ihrer paläotopographischen Position, alle zu erwartenden Faziestypen. Es gibt Hinweise, daß Eis von Afrika in das Paraná-Becken und von Antarktika in das Große Karoo-Becken und nach Australien geflossen sein könnte, Wenigstens 12 Vorstöße und Rückzüge sind im Paraná-Becken erkannt worden. In der Nähe der Eiszentren ist die Zahl geringer. Die Rückzüge hatten wahrscheinlich mehr die Natur von Interstadialen als von Interglazialen. Es gibt Hinweise, daß das finale Abschmelzen im unteren Perm in mehreren Phasen von Südamerika über Afrika nach Antarktika fortgeschritten sein könnte. Die Eiszentren wurden durch feuchte Luftmassen vom Pazifischen Ozean und der Tethys genährt.

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Résumé Les dépôts glaciaires de Gondwana sont répartis actuellement sur une hémisphère entière. Même sur le Gondwana reconstitué, ils occupent encore une surface qui dépasse celle de la glaciation pleistocène. Les traces de glaciation les plus précoces, èo- et mésocarbonifères se trouvent dans la ceinture andine et dans la ceinture tasmanienne d'Australie orientale, où des chaînes de montagnes élevées ont pu exister à cette époque. Pendant le Stéphanien et le Sakmarien, lorsque le pôle s'est trouvé dans l'Antarctique, de grandes nappes continentales de glace ont atteint le niveau de la mer dans tous les grands bassins sédimentaires. Des reconstitutions paléotopographiques permettent de conclure que quelques-uns des centres de glaciation se trouvaient dans des zones de montagnes ayant des altitudes atteignant 1500 m. Les sédiments glaciaires montrent, en fonction de leur position paléotopographique, tous les types de faciès que l'on peut attendre. D'après certaines indications, la glace aurait pu couler d'Afrique dans le bassin du Paraná et de l'Antarctique dans le grand bassin du Karoo et vers l'Australie. Au moins douze avancées et retraits ont été reconnus dans le bassins du Paraná. A proximité des centres de glaciation leur nombre est moindre. Les retraits avaient sans doute un caractère plus interstadiaire qu'interglaciaire. Certaines indications permettent de penser que la fusion finale pouvrait avoir progressé, au cours du Permien inférieur, d'Amérique du Sud vers l'Afrique puis vers l'Antarctique, en plusieurs phases. Les centres de glaciation ont été nourris par des masses d'air humides venant de l'Ocean Pacifique et de la Téthys.

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. , . , , . , , . , 1,500 . , , . , Parana', — Karoo . Parana' , , 12 . . , -, , . , . , .

     

The TiO2 frequency in volcanic rocks

The authoress calculates the frequency of the TiO₂-content in the lavas of the active volcanoes and shows by the aid of a quotient =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ the pronounced bimodality of the frequency curve from which she concludes that the great variety of the magmas cannot be explained by a magmatic differentiation but only by a double origin of the magmas from the upper mantle and from the sialic crust of the earth.

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Zusammenfassung Die Verfasserin berechnet die Häufigkeit des TiO₂-Gehalts in den Laven der tätigen Vulkane und zeigt vermittelst eines Quotienten =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ die ausgesprochene Bimodalität der Häufigkeitskurve, woraus sie den Schluß zieht, daß die große Verschiedenheit der Magmen nicht durch eine magmatische Differentiation erklärt werden kann, sondern daß man eine zwiefache Herkunft der Magmen annehmen muß: aus dem oberen Mantel und aus der sialischen Kruste der Erde.

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Résumé L'auteur calcule la fréquence du pourcentage de TiO₂ dans les laves des volcans la bimodalité cans actifs et montre, à 1 aide d un quotient =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ la bimodalité prononcée des courbes de fréquence, et en tire la conclusion que la grande variété des magmas ne peut pas être expliquée par une différenciation magmatique, mais par l'origine double des magmas: du manteau supérieur et de la crôute sialique de la terre.

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Riassunto L'autrice calcola la frequenza del contenuto in TiO₂ nelle lave dei vulcani attivi e dimostra mediante un quoziente =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ la pronunziata bimodalità delle curve di frequenza e ne trae la conclusione che la grande varietà dei magmi non è dovuta a differenziazione magmatica ma ad una duplice provenienza: dal mantello superiore e dalla crosta sialica della terra.

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Dedicated to Professor Dr. A.Rittmann on the occasion of his 75. birthday

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This study is a part of the researches, carried out with the funds of the National Research Council of Italy under the direction of Prof. A.Rittmann.     

Untersuchungen der seismischen Aktivität im Nordteil der Geotraverse IA

Zusammenfassung Mit Hilfe von vier seismologischen Stationen in Bad Reichenhall (BHG), Garmisch-Partenkirchen (GAP), Innsbruck (IBK) und Schlegeis (SCE) werden Kleinbeben im nördlichen Teil der Geotraverse I a beobachtet, die vom internationalen Erdbebendienst nicht registriert werden. In der Zeit von Januar 1972 bis Januar 1975 wurden etwa 200 Beben mit Herden im Untersuchungsgebiet aufgezeichnet. Seit März 1973 konnten die Epizentren von etwa 30 Beben bestimmt werden. Bei zwei Beben wurden makroseismische Untersuchungen durchgeführt. Es wurde die zeitliche und räumliche Verteilung der Beben bestimmt, um daraus auf rezente Bewegungen und Bewegungszonen in diesem Teil der Ostalpen zu schließen.

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In the northern part of the Geotraverse I a microearthquakes are investigated with four seismological stations situated in Bad Reichenhall (BHG), Garmisch-Partenkirchen (GAP), Innsbruck (IBK) and Schlegeis (SCE). Between January 1972 and January 1975 about 200 earthquakes were recorded with origins within the region under investigation. Since March 1973 the epicenters of about 30 earthquakes were determined. For two events macroseismic investigations were carried out. A seismicity map shows the nowadays mobile regions in this part of the eastern Alps.

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Résumé Grâce à quatre stations séismologiques situées à Bad Reichenhall (BHG), Garmisch-Partenkirchen (GAP), Innsbruck (IBK) et Schlegeis (SCE) environ 200 tremblements de terre ont été enrigistrés dans la région nord de la Geotraverse I a entre janvier 1972 et janvier 1975. Depuis mars 1973 les épicentres de 30 tremblements de terre ont été déterminés. A deux reprises des recherches macroséismiques ont eu lieu. La carte de la séismicité montre les régions actuellement actives dans cette partie des Alpes orientales.

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