Oxygen isotope geochemistry of hydrothermally-altered synmetamorphic granitic rocks from South-Central Maine,USA

Hydrothermally-altered mesozonal synmetamorphic granitic rocks from Maine have whole-rock ¹⁸O (SMOW) values 10.7 to 13.8. Constituent quartz, feldspar, and muscovite have ¹⁸O in the range 12.4 to 15.2, 10.0 to 13.2, and 11.1 to 12.0, respectively. Mean values of _Q–F ( ¹⁸O_quartz– ¹⁸O_feldspar)=2.4 and _Q–M ( ¹⁸O_quartz– ¹⁸O_muscovite)=3.3 are remarkably uniform (standard deviations of both are 0.2). Measured _Q–F and _Q–M values demonstrate that the isotopic compositions of the minerals are altered from primary magmatic ¹⁸O values but that the minerals closely approached oxygen isotope exchange equilibrium at subsolidus temperatures. Analyzed muscovites have D (SMOW) values in the range –65 to –82.Feldspars in the granitic rocks are mineralogically altered to either (a) muscovite+calcite, (b) muscovite+calcite+epidote, (c) muscovite+epidote, or (d) muscovite only. A consistent relation exists between the assemblage of secondary minerals and the oxygen isotope composition of whole rocks, quartz, and feldspar. Rocks with assemblage (a) have whole-rock ¹⁸O>12.1 and contain quartz and feldspar with ¹⁸O>13.8 and >11.4, respectively. Rocks with assemblages (b), (c), and (d) have whole-rock ¹⁸O<11.4 and contain quartz and feldspar with ¹⁸O< 13.1 and <11.0, respectively. The correlation suggests that the mineralogical alteration of the rocks was closely coupled to their isotopic alteration.Three mineral thermometers in altered granite suggest that the hydrothermal event occurred in the temperature range 400°–150° C, 100°–150° C below the peak metamorphic temperature inferred for country rocks immediately adjacent to the plutons. Calculations of mineral-fluid equilibria indicate that samples with assemblage (a) coexisted during the event with CO₂-H₂O fluids of and ¹⁸O=10.8 to 12.2 while samples with assemblages (b), (c), or (d) coexisted with fluids of and ¹⁸O=9.4 to 10.1. Compositional variations of the hydrothermal fluids were highly correlated: fluids enriched in CO₂ were also enriched in ¹⁸O. Because CO₂ was added to the granites during hydrothermal alteration and because fluids enriched in CO₂ were enriched in ¹⁸O, some or all of the variation in ¹⁸O of altered granites may have been caused by addition of ¹⁸O to the rocks during the hydrothermal event. The source of both the CO₂ and ¹⁸O could have been high-¹⁸O metasedimentary country rocks. The inferred change in isotopic composition of the granites is consistent with depletion of the metacarbonate rocks in ¹⁸O close to the plutons and with large volumes of fluid that were inferred from petrologic data to have infiltrated the metacarbonate rocks during metamorphism.A close approach of minerals to oxygen isotope exchange equilibrium in altered mesozonal rocks from Maine is in marked contrast to hydrothermally-altered epizonal granites whose mineral commonly show large departures from oxygen isotope exchange equilibrium. The difference in oxygen isotope systematics between altered epizonal granites and altered mesozonal granites closely parallels a differences between their mineralogical systematics. Both differences demonstrate the important control that depth exerts on the products of hydrothermal alteration. Deeper hydrothermal events occur at higher temperature and are longer-lived. Minerals and fluid have sufficient time to closely approach both isotope exchange and heterogeneous chemical equilibrium. Shallower hydrothermal events occur at lower temperatures and are shorter-lived. Generally there is insufficient time for fluid to closely approach equilibrium with all minerals.     

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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. , , , : 1. , 2. .

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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.     

Structural aspects of the Middle and the High Atlas (Morocco) phenomena and causalities

Since the beginning of the Mesozoic the structural development of the Middle Atlas and the central High Atlas was controlled by a pre-existent fault pattern, which was reactivated repeatedly in various manners.The fault pattern is characterized by two main directions. The first runs 35–45° and dominates in the Middle Atlas, the second runs 70° and is common in the southern part of the central High Atlas; between these regions both directions overlap. In the Atlas of Demnat, Beni Mellal and El Ksiba at the northern border of the central High Atlas a further direction, the one of 120°, locally gains in significance. Into the gores of the pattern commonly magmatites intruded during the Mesozoic, in the course of the following compressive deformation often a cleavage was formed there.The compressive deformation started in the Oligocene; the directon of the main compressional stress ₁ lay at 160°. Dependant on their orientation to ₁ the pre-existent faults reacted differently on this stress: The 70° faults were reactivated as upthrusts, the 35° ones as sinistral oblique slip reverse faults and those of 120° as dextral oblique slip reverse faults. At the northwestern border of the hinge area between the Middle and the High Atlas this scheme of movements was complicated by an interference with movements along the Transalboran fault system.Because of changes in the style of deformation the so-called B-B fault zone, running ENE from El Ksiba to Aghbala, can be defined as the structural border between the High and the Middle Atlas.

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Zusammenfassung Die strukturelle Entwicklung des Mittleren Atlas und des zentralen Hohen Atlas seit dem Beginn des Mesozoikums wurde durch ein Bruchmuster präexistenter Störungen gesteuert, die sich im Verlauf dieser Zeit wiederholt in verschiedener Weise durchgepaust haben.Das erwähnte Bruchmuster wird durch zwei Hauptrichtungen charakterisiert, deren eine von 35–45° im Mittleren Atlas vorherrscht, während die andere von 70° für den südlichen Teil des zentralen Hohen Atlas bestimmend ist, in einem Zwischenbereich überlappen sich beide Richtungen. Im Atlas von Demnat, Beni Mellal und El Ksiba am Nordrand des Hohen Atlas tritt lokal begrenzt eine weitere Richtung von 120° hinzu. In die Zwikkel des Bruchmusters drangen im Verlauf des Mesozoikums verbreitet Intrusiva ein, während der anschließenden kompressiven Deformation wurde dort häufig eine Schieferung angelegt.Die kompressive Deformation setzte im Oligozän ein, wobei die Richtung der kompressiven Hauptnormalspannung ₁ ca. 160° betrug. Die präexistenten Störungen reagierten auf dieses Stressfeld je nach ihrer Lage zu ₁ unterschiedlich: Die 70°-Störungen wurden als Aufschiebungen reaktiviert, die 35°-Störungen als sinistrale Schrägaufschiebungen und die 120°-Störungen als dextrale Schrägaufschiebungen. Kompliziert wurde dieses Bewegungsschema am Nordwestrand des Scharnierbereiches zwischen Hohem und Mittlerem Atlas durch eine Überlagerung mit Bewegungen entlang des Transalboran-Störungssystems.Als strukturelle Grenze zwischen Hohem und Mittlerem Atlas kann aufgrund von Änderungen im Baustil die sog. B-B-Störungszone, die von El Ksiba Richtung nach ESE bis Aghbala verläuft, angesehen werden.

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Résumé Depuis le début du Mésozoïque, l'histoire structurale du Moyen-Atlas et du Haut Atlas central aété déterminée par un réseau de failles préexistantes qui ont été réactivées à diverses reprises et de diverses manières.Ce réseau de failles est caractérisé par deux directions principales: l'une (35° à 45°) domine dans le Moyen Atlas, l'autre (70°) dans la partie sud du Haut Atlas central. Entre ces deux régions, les deux directions coexistent. Dans l'Atlas de Demnat, de Beni Mellal et d'El Ksiba, à la bordure nord du Haut Atlas central, une troisième direction (120°) présente une importance locale. Pendant le Mésozoïque, des magmas se sont intrudés dans les ouvertures du réseau, tandis qu'une schistosité apparaissait souvent dans les régions en compression.La déformation compressive a débuté à l'Oligocène, avec une contrainte principale ₁ orientée à 160°. Les failles préexistantes ont réagi de manières différentes, selon leur orientation par rapport à ₁: les failles de direction 70° ont été réactivées en chevauchement, les failles à 35° ont donné des failles inverses à jeu oblique sénestre, et les failles à 120° des failles inverses à jeu oblique dextre. Le long de la bordure nord-ouest de la zone charnière entre le Moyen et le Haut Atlas, ce schéma s'est compliqué par interférence avec des mouvements le long de l'accident transalborien.Eu égard aux changements dans le style de la déformation, la zone failleuse dite B-B, qui s'étend en direction ENE de El Ksiba à Aghbala, peut se définir comme la frontière structurale entre le Haut et le Moyen Atlas.

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, . : 35–45° , 70° ; . Demnat, Beni Mellal El Ksiba 120°. , . , , , I₁ 160°. , I₁: 70° , 30° , 120° - . - Transalboran. .. -, E-S Aghbala.

     

Hauptdolomit — Sedimentary and paleogeographic models (Norian,Northern Calcareous Alps)

In previous work, relationsships between carbonate petrographic features and geochemical parameters were used in the development of a sedimentary model for Hauptdolomit. It was found useful to categorize the various facies subtypes into eight main facies units which correspond to environments ranging from supratidal to subtidal.Especially significant for stratigraphy and paleogeography are recurring, calcareous, subtidal intercalations (eastern Lechtal Alps), which interfinger with dolomitic to slightly calcareous transitional facies including bituminous marls (Seefeld facies). The latter facies is interpreted to be of lower intertidal to near-shore subtidal origin, because of its lateral and vertical association with subtidal facies on the one hand and with typical intertidal, dolomitic facies on the other hand.Three stratigraphic subdivisions (Lower Hd., Middle Hd., Upper Hd.) may be distinguished by correlating transgressional-regressional sequences.The Middle Hd./Upper Hd. transgression is especially useful for paleogeographic reconstructions. A shallow tongue-shaped lagoon encroached from the Dachstein area into the Lechtal Alps. It is partially obscured tectonically by the Inntal nappe. The lagoonal outline is accentuated by the transitional facies belt (subtidal to lower intertidal) which includes Seefeld facies.

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Zusammenfassung In früheren Arbeiten wurde ein Sedimentationsmodell des Hauptdolomits mit Hilfe von karbonatpetrographischen Merkmalen und geochemischen Parametern entwickelt. Dabei war eine Gliederung der verschiedenen Faziestypen in acht Haupteinheiten hilfreich, welche Gezeiten-bis Lagunenmilieus (supratidal to subtidal) entsprechen.Besonders signifikant für Stratigraphie und Paläogeographie sind wiederkehrende, kalkige, lagunäre Zwischenschaltungen (östliche Lechtaler Alpen), welche sich mit einer dolomitischen bis schwach kalkigen Übergangsfazies einschließlich bituminösen Mergeln verzahnen (Seefelder Fazies). Wegen ihrer lateralen und vertikalen Verbindung mit lagunärer Fazies einerseits und typisch dolomitischer Watt-Fazies andererseits, stellen wir die Seefelder Fazies in den Bereich Niederwatt bis küstennahe Lagune (lower intertidal to near shore subtidal).Durch Korrelation von Transgressions-/Regressions-Folgen können drei stratigraphische Unterteilungen unterschieden werden (Unterer, Mittlerer und Oberer Hauptdolomit).Die Mittlerer/Oberer Hauptdolomit-Transgression ist besonders nützlich für paläogeographische Rekonstruktionen. Eine seichte zungenförmige Lagune dehnte sich ausgehend vom Dachsteingebiet bis in die Lechtaler Alpen aus. Sie ist teilweise tektonisch von der Inntaldecke überfahren. Der lagunäre Umriß wird hervorgehoben durch einen Gürtel mit Übergangs-(subtidal to lower intertidal) und Seefeldfazies.

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Résumé Dans les travaux antérieurs on a développé un modèle sédimentaire de la Hauptdolomit à l'aide de caractères pétrographiques des carbonates et de paramètres géochimiques. Il s'est trouvé utile de grouper les différents types de facies en huit unités principales, qui correspondent à des milieux de marée jusqu'à ceux de lagune (supratidal à subtidal). - Sont particulièrement significatifs pour la stratigraphie et la paléogéographie les retours d'intercalations calcaires et lagunaires qui s'engrènent avec un facies de transition dolomitique à faiblement calcaire avec inclusions de marnes bitumineuses (facies de Seefeld). A cause de leurs connexions latérales et verticales avec des facies lagunaires dolomitiques d'une part, et avec des facies de Watt dolomitiques typiques, les facies de Seefeld sont interprétés comme des milieux de bas-fond inférieur allant jusqu'à des lagunes proches de la côte (lower intertidal to near-shore subtidal). Par la voie de corrélation de transgression/régression, on peut distinguer trois subdivisions stratigraphiques (Hauptdolomite inférieure, moyenne, supérieure). Pour la reconstruction paléogéographique, la transgression de la Hauptdolomite moyenne/supérieure se présente comme extrêmement utile. Une lagune peu profonde, en forme de langue, s'épanouissait à partir de la région de Dachstein jusqu'aux Alpes de la vallée de la Lech. Elle a été en partie recouverte tectoniquement par la nappe de la vallée de l'Inn. Le contour lagunaire est souligné par une ceinture des facies de transition (subtidal to lower intertidal), qui inclut aussi les facies de Seefeld.

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- . 8 , - (supratidal to subtidal). , ( ), ( ). - , , (lower intertidal to near shore subtidal). : , . . . . (subtidal to lower intertidal).

     

Kommt eine neue Eiszeit?

Zusammenfassung Bei einer hypothetischen Extrapolation der Klimaschwankungen der letzten 300 000 Jahre einschließlich der Gegenwart in die Zukunft wäre mit dem Beginn der nächsten Eiszeit schon im nächsten Jahrtausend zu rechnen.Die technische Energieproduktion und ihre klimatischen Folgeerscheinungen (Temperatur-Erhöhung durch Wärmezufuhr sowie durch Anreicherung von Staub, Wasserdampf und Kohlendioxyd), die der Abkühlung der unteren Schichten der Atmosphäre entgegenwirken, werden aber voraussichtlich schon in wenigen Jahrzehnten zu einem spürbaren Einfluß auf den natürlichen Energie- und Wärmehaushalt führen und einen Klimarückschlag zu eiszeitlichen Verhältnissen verhindern. Dabei wird sehr wahrscheinlich die CO₂-Bilanz die größte Rolle spielen.

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Extrapolation of past (300 000 years B. P.) and present climatic variations into the future predicts the beginning of a new Ice Age within the next millenium. Technologically related energy production and its climatic consequences, however, counteract the cooling process of the lower atmospheric layers by temperature increase through increased heat supply and dust, water vapor and carbon dioxide fluxes. These effects, predictably, will have a significant influence on the natural energy and heat budget within the next decades thereby preventing a change in climate of ice-age-dimensions. The single most important factor having such an influence will presumably be the change in the CO₂-balance.

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Résumé L'extrapolation dans l'avenir des variations climatiques durant les 300 000 dernières années compris le présent nous fait supposer le commencement d'une nouvelle glaciation dès le prochain millénaire. La production technique de l'énergie et ses conséquences climatiques (température plus élevée à cause d'un apport de chaleur, d'une augmentation de la teneur en poussière, en vapeur d'eau et en CO₂) qui contrecarrent le refroidissement des couches atmosphériques inférieures, influeront de façon décelable dans quelques décennies, sur le bilan naturel de l'énergie et de la température, empêchant ainsi un retour climatique brusque à des conditions glaciaires. La variation de la teneur en CO₂ y jouera très probablement le rôle prépondérant.

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300 000 , , . , , , , . . , , .

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Erweiterte Fassung eines Vortrages, gehalten auf der 66. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung vom 26.-28. Februar 1976 in Hannover.     

Marine Sandkörper,rezent und fossil

Zusammenfassung Folgende rezente marine Sandkörper werden beschrieben: Deltafront-Flächensande, Delta-Sandstränge, Deltafront-Inselsande, Strandwälle, Düneninseln, Wattsande und Sandkörper auf dem Schelf. Es wird auf vergleichbare fossile Vorkommen hingewiesen.

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The following recent marine sandbodies are described: Delta front sheet sands, bar finger sands, delta-margin island sands, cheniers or beach ridges, barrier islands, sandflats and offshore sandbodies. Comparable examples of similar bodies in ancient rocks are given.

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Résumé Des masses de sable marines récentes sont décrites en suivant: des sables deltaïques, des cheniers, des cordons littorals, des vases sableuses et des cordons libres. Des examples de masses de sables fossiles sont présentés.

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Deep-sea sediments in the eastern equatorial Atlantic off the African coast and meteorological flow patterns over the Sahel

Deep-sea mineral dust deposits are a powerful tool allowing to deduct atmospheric flow patterns. Here deep-sea sediments from the eastern tropical Atlantic were used to derive climatic conditions over the African continent where in summer the dust is lifted in the transition zone of the Sahara and the Sahel. The meteorological process causing this aeolian dust injection are the squall lines, the rain bearing disturbances of the Sahel. They produce a high surface wind velocity area in their northern vicinity. The deep-sea deposits of sediments and their spatial patterns allowed to conclude that the dust raising mechanism connected with the squall lines were similar for present day conditions and for the time of the last glacial maximum. The Saharan trades and the African monsoon had about the same extension in either time slice coupled with an identical travel belt of the squall lines. However, the intensity and the frequency of the squall lines were lower in glacial times.

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Zusammenfassung Tiefseesedimente liefern interessante und wertvolle Aufschlüsse über atmosphärische Strömungsbedingungen. Hier werden die Sedimente aus dem Gebiet des östlichen tropischen Nordatlantiks verwendet, um klimatische Angaben über die Strömungsverhältnisse über dem afrikanischen Kontinent zu gewinnen, da die Quelle des Staubes auf dem Kontinent im Übergangsbereich zwischen der Sahara und dem Sahel zu suchen ist. Die meteorologische Ursache des systematischen Staubeintrages in die Atmosphäre sind die regenbringenden sommerlichen Störungen des Sahel («>squall lines»<), die in ihrem nördlichen Randbereich ein Gebiet hoher Windgeschwindigkeit am Boden aufweisen, so daß es hier regelmäßig zu Staubaufwirbelungen kommt. Mit Hilfe der räumlichen und zeitlichen Verteilung der Tiefseesedimente konnte schon früher gezeigt werden, daß während der Periode des letzten Hochglazials die Lage der Grenzzone zwischen Passat und afrikanischem Monsun sich im Vergleich zur Gegenwart nicht verändert hat. Hier wird nun zusätzlich deutlich, daß sowohl die Intensität als auch die Frequenz der «>squall lines»< zum Höhepunkt der Vereisung geringer was als heute.

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Résumé Les sédiments amenés par le vent dans les mers profondes fournissent de précieuses indications sur la distribution des courants atmosphériques. Dans cette note, les sédiments de la partie orientale de l'Atlantique tropical sont examinés en vue de déduire les conditions climatiques régnant sur le continent africain, où la source de la poussière est située entre le Sahara et le Sahel. En effet, l'origine météorologique des apports éoliens sont les pertubations pluvieuses (lignes de grains) qui sont accompagnées sur leur bordure nord de vents de grande vitesse au sol. La distribution des sédiments sur le fond océanique a déjà permis de conclure que le mécanisme de transport était, lors de la dernière glaciation (18.000 ans), semblable à ce qu'il est aujourd'hui. Toutefois, l'intensité et la frequence des perturbations étaient plus faibles qu'aujourd'hui.

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. , , , . ("squall lines"), , , . , . , , squall lines .

     

Phase relationships and fluid inclusions characteristics of the metamorphosed,stratiform sulfide deposit Matchless,Namibia

Silicate assemblages in the wallrocks of the metamorphosed, stratiform sulfide deposit Matchless, Damara orogen, Namibia, yield temperatures between 550 and 625 °C and pressure of 6–8 kbar. Highest density fluid inclusions, containing either pure CO₂ or CO₂-CH₄/N₂ mixtures, display isochors which extrapolate through these metamorphic peak conditions. A second group of inclusions with the same fluid compositions exhibit isochors conforming to lower pressures, i.e. 3 kbar as deduced from sphalerite barometer, at the same temperatures. From these observations, we deduce an isothermal uplift path after peak of amphibolite facies metamorphism.

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Zusammenfassung Silikatparagenesen im Nebengestein der metamorphen, schichtgebundenen Kupferlagerstätte Matchless, Damara-Orogen, Namibia, ergeben Temperaturen zwischen 550 und 625 °C und Drucke von 6–8 kbar beim Höhepunkt der Me-tamorphose. Fluideinschlüsse hoher Dichte, die mit CO₂ oder mit CO₂+CH₄/N₂ gefüllt sind, besitzen Isochoren, die durch diese P-T-Kombination verlaufen. Eine zweite Gruppe von Fluideinschlüssen mit der gleichen Zusammensetzung entspricht niedrigeren Druckbedingungen von etwa 3 kbar, wie sie sich aus dem Zinkblende-Barometer ableiten lassen, jedoch bei unveränderter Temperatur. Daraus läßt sich auf eine isotherme Heraushebung nach dem Höhepunkt der Metamorphose schließen.

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Résumé Le dépôt de sulfure stratiforme métamorphique de Matchless (orogenèse Damara, Namibie) sont encaissés dans des roches dont les paragenèses silicatées indiquent des températures comprises entre 550° et 625° et des pressions de 6 à 8 Kb. Des inclusions fluides, très denses, contenant soit du CO₂ pur, soit des mélanges CO₂ + CH₄/N₂ fournissent des isochores qui traversent ce champ (P, T). Les isochores d'un deuxième groupe d'inclusions de mêmes compositions donnent, pour les mêmes températures, des pressions plus basses, de l'ordre de 3 Kb, déduites du baromètre à blende. On en déduit un soulèvement isothermique de la région après le pic du métamorphisme, qui s'est produit dans les conditions du faciès des amphibolites.

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, Matchless, , , , , , 550 65 6 8 . , ₂, ₂ + CH₄/N₂ , . , 3 , , . , , .

     

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).

     

Genesis of magnesite deposits — models and trends

Magnesite is relatively frequent as a mineral, there are, however, only two types of economically important deposits:The world's largest reserves are found in deposits of theVeitsch type. These are strata-bound lensoid and nearly monomineralic bodies consisting of coarsely crystalline »spar« magnesite hosted by marine platform sediments. Conspicuous are sedimentary and diagenetic features of the magnesite bearing suites, which indicate formation within a subtidal, evaporitic environment closely associated with sabkhas, mudbars or other inter- to supratidal highs. The coarse crystallinity of these magnesites is a product of diagenesis.As spar magnesites as a rock are mainly characterized by diagenetic features it is now often concluded that the main phase of magnesium concentration would also have taken place during late diagenesis or early metamorphism from fluids formed by these processes. In that case, their origin would be by hydrothermal replacement.Contrary to this trend it is here concluded by integrating important data that Veitsch type magnesites are essentially ofsyngenetic origin. A genetic model is presented, which stresses their kinship with shallow water marine chloride type evaporites.Deposits of cryptocrystalline magnesite of theKraubath type are much smaller and less frequent than spar magnesites, although they are quite important because of their high quality product. Deposits include veins and stockworks of snow-white magnesite in ultramafic country rocks.Genetic models of Kraubath type magnesites include the extremes of supergene alteration versus hypogene-hydrothermal formation. In this paper, arguments are discussed which favour the second interpretation, illustrated by a model asSynearsurface epithermal deposits.

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Zusammenfassung Magnesit ist zwar ein relativ häufiges Mineral, seine wirtschaftlich bedeutenden Lagerstätten erscheinen aber nur in zwei Typen:Die größten bergbaulichen Reserven liegen imVeitsch Typ vor, das sind schichtgebundene, linsige Körper von nahezu monomineralischem, grobkristallinem »Spatmagnesit« in marinen Plattformsedimenten. Besonders auffällig sind charakteristische sedimentäre und diagenetische Merkmale dieser Lagerstätten und ihrer Nebengesteine, welche insgesamt auf Bildung in einem subtidalen, evaporitischen Milieu in enger Nachbarschaft zu naheliegenden Sabkhas oder Schlammbänken und anderen inter- bis supratidalen Hochzonen verweisen.Daß Spatmagnesite ihre Hauptprägung offenbar während der Diagenese erfahren führt dazu, daß heute auch die erstmalige Konzentration des Mg in den Lagerstätten in diese Phase verlegt wird. Daraus ergäbe sich eine hydrothermal-metasomatische Entstehung durch Fluide, deren Herkunft zur Zeit meist in Zusammenhang mit diagenetischen oder metamorphen Prozessen gebracht wird.Im Gegensatz zu diesem Trend wird hier auf Grund einer Zusammenschau aller wesentlichen Daten zu diesen Lagerstätten eine im wesentlichensyngenetische Entstehung der Spatmagnesite vertreten. Es wird ein Modell vorgestellt, in dem die Ähnlichkeit mit chloridischen Seichtwasserevaporiten betont ist.Ogerstätten von kryptokristallinem Magnesit desKraubath Typs sind seltener und relativ klein, doch infolge der Rohstoffqualität besonders gesucht. Es sind Gänge und oberflächennahe Stockwerkkörper von schneeweißem Magnesit in ultramafischen Nebengesteinen, der oft kolloforme, selten auch faserige Texturen zeigt.Genetische Modelle der Bildung solcher Magnesitlagerstätten liegen zwischen den unvereinbaren Extremen einer supergenen Entstehung durch Verwitterung und einer hypogen-hydrothermalen Bildung. Es werden Argumente für das zweitgenannte Modell angeführt, wobei auffällige Parallelen zuoberflächennahen, epithermalen Lagerstätten festgestellt werden.

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Résumé Bien que la magnésite soit un minéral relativement fréquent, elle ne constitue que deux types de gisements d'importance économique:Le premier est le type Veitsch dont les gisements comportent les plus grandes réserves de magnésite du monde. Il s'agit de corps lenticulaires «strata-bounds», formés de magnésite grossière («spathique») presque monominérale et contenus dans des sédiments marins de plate-forme. Diverses structures sédimentaires et diagénétiques dans les roches de ces séries indiquent une formation dans un milieu sub-évaporitique, en association étroite avec des sabkhas, des «mud bars» et d'autres milieux inter- à supratidaux. La cristallinité grossière de ces magnésites est d'origine diagénétique. Comme ces magnésites spathiques portent surtout l'empreinte du stade diagénétique, on tend aujourd'hui à rapporter aussi à ce stade la phase principale de concentration du Mg. Ceci impliquerait une formation par métasomatose hydrothermale de carbonates pré-existants, les fluides responsables de ce métasomatisme étant d'origine diagénétique ou métamorphique.Contrairement à ce modèle courant, et se basant sur une revue de l'ensemble de données actuelles, on conclut ici que les magnésites du type Veitsch sont essentiellement d'origine sédimentaire. L'auteur présente un modèle génétique qui fait appel à une relation étroite avec des évaporites marines du type chloruré.La deuxième source économique de magnésite est représentée par les gisements du type Kraubath, dont les réserves sont beaucoup moins importantes mais la qualité supérieure comparées à celles des magnésites spathiques. Il s'agit de filons et Stockwerks de magnésite d'un blanc de neige dans des roches ultramafiques.Les interprétations génétiques avancées pour les gisements du type Kraubath comportent des modèles extrêmes: origine par altération supergène d'une part et formation à partir des fluides hydrothermaux d'autre part. Les arguments discutés dans la présente note sont en faveur de la deuxième interprétation; ils sont illustrés par un modèle de gisements épithermaux peu profonds.

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, . Veitsch, - «» . , - , . , , , , , . , , . , , . . . , . Kraubath . - . , ; , . : - . , .

     

Deep seismic — a tool in the recognition and interpretation of large geological elements the starting point for deterministic basin modelling

Deep seismic became increasingly important for the interpretation of large geologic structures and the discussion of the geologic history of such complexes within the last decades. Deep reflection seismic work — first started in the fifties — has reached a high standard which enables the geoscientist to recognize details of the earth's crust down to the Moho.Beginning with a brief historic review the significance of deep seismic work is demonstrated by studying the subsurface of the Northwest-German Basin. This gives an example for the interpretation of deep seismic results in combination with other geophysical methods and the way to find out the history, configuration and hydrocarbon-prospectivity of a large basin. It is also the basis for basin modelling. Results from other deep seismic research programs — COCORP, BIRPS, ECORS — are given as demonstration of the seismic information in different geologic problems.A short reference to new seismic developments such as the application of shear-waves, the identification of lithological parameters from seismic records and their significance for future deep seismic research gives the conclusion of this paper.

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Zusammenfassung In den letzten Jahrzehnten wurden tiefenseismische Untersuchungen ein immer wichtigeres Hilfsmittel, um großräumige geologische Strukturen und deren Entstehung zu interpretieren. Die Methode der Tiefen-Reflexionsseismik, die ihre Ursprünge in den fünfziger Jahren hat, ermöglicht Geowissenschaftlern heute detailgenaue Studien der Kruste bis in den Bereich der »Moho«-Diskontinuität.Die Bedeutung und Geschichte der Tiefenseismik wird anhand eines Beispieles aus dem Untergrund des Nordwestdeutschen Beckens erläutert. Damit wird exemplarisch die Interpretation der Entwicklung, des Aufbaus und des Kohlenwasserstoff-Potentials eines großen Beckens mittels tiefenseismischer Ergebnisse, die durch weitere geophysikalische Meßmethoden ergänzt werden, dargestellt. Tiefenseismologie dient außerdem als Grundlage für Becken-Modelle. Beispiele der Ergebnisse anderer tiefenseismischen Forschungsprogramme — COCORP, BIRPS und ECORS — geben seismische Informationen zu unterschiedlichen Fragestellungen der Geologie.Den Abschluß bilden Hinweise auf jüngste Entwicklungen im Bereich der Seismologie wie die Anwendung von Scherwellen, das Identifizieren lithologischer Parameter mit Hilfe von seismischen Daten und die Bedeutung dieser Entwicklung für die zukünftige seismologische Forschung.

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Résumé Au cours des dernières décades, la sismique profonde a pris une importance de plus en plus grande dans l'identification des structures géologiques à grande échelle et dans l'interprétation de leur genèse. La méthode de sismique-réflexion, dont l'utilisation a commencé dans les années 50, permet aujourd'hui de reconnaître des détails dans la croûte terrestre jusqu'à la profondeur du Moho.Pour montrer l'intérêt des investigations sismiques profondes, l'auteur prend l'exemple du sous-sol du bassin de l'Allemagne nord-occidentale. Il s'agit d'un cas démonstratif dans lequel l'interprétation de résultats sismiques profonds combinés à ceux d'autres méthodes géophysiques a permis d'expliciter l'histoire, la configuration et le potentiel en hydrocarbure d'un bassin de grande dimension. C'est sur la même méthode qu'est basée la modélisation des bassins. Les résultats obtenus dans d'autres programmes sismiques — COCORP, BIRPS, ECORS — illustrent l'intérêt de ces méthodes dans des problèmes géologiques divers.En conclusion, l'auteur mentionne brèvement certains développements récents de l'investigation sismique, tels que l'utilisation des ondes transversales, la détermination de paramètres lithologiques et leur signification dans la perspective des recherches futures.

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, . , 50- , . , - , , , . . COOCRP, BIRPS ECORS . , — .

     

Late Paleozoic serpentinites and mafic schists from the Coast Range accretionary complex,central Chile: their relation to aeromagnetic anomalies

Regional structural trends within the poorly exposed metamorphic basement complex of central Chile between 39°30' and 41°30'S latitudes are evident on total intensity aeromagnetic maps. Field and laboratory measurements of magnetic susceptibility indicate that anomalies are related to relic magnetite and rare ilmenite phase concentrations in serpentinites and lower greenschist facies mafic schists.Serpentinites and mafic schists representing fragmented ophiolites are common throughout a broad, highly magnetic central zone which separates a low-magnetic metaturbidites terrain in the Northeast from a southwestern, low susceptibility, metavolcanic rich area with isolated anomalies. One of the isolated anomalies represents a polyphase deformed serpentinite emplacement overlain by coarse grained eclogitic blueschist, highly magnetic undeformed serpentinites and amphibolite boulders thought to have been transported within the ultramafic body.The trend of the regional magnetic anomaly pattern is controlled by the main foliation, a crenulation cleavage (S2), rather than by primary factors, such as emplacement pattern of the ultramafics. This structural grain was established during the early Carboniferous event which culminated pre-Andean accretion in the area. The overall zonation, however, seems to reflect the composition of slices in a composite prism accreted during oblique subduction along the margin of Gondwanaland.

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Zusammenfassung Reliktische präkinematische (prä-S2) Magnetitanreicherungen kommen in Serpentiniten und Metabasiten der Grünschieferfazies des spätpaläozoischen Grundgebirges der Küstenkordillere Chiles häufig vor. Zwischen 39°30' und 41 °30' südlicher Breite wurden magnetische Messungen in situ in diesen Gesteinen durchgeführt, die deren enge räumliche Beziehung zu regionalen NW-SO streichenden Anomalien bestätigen.Die Serpentinite stellen Teile eines zerscherten Ophiolithkomplexes dar, der zwischen einer schwach-magnetischen Metaturbidit-Zone und einer schlecht aufgeschlossenen Metapyroklastit-Zone diapirartig intrudierte. Ein mehrfach deformierter Serpentinitkörper ist von Gerollen aus eklogitischem Blauschiefer überlagert, die höchstwahrscheinlich ursprünglichen tektonischen Einschlüssen entsprechen.Der regionale Trend der Anomalien ist eher vom Streichen und Einfallen der Hauptschieferung als von primären Strukturen kontrolliert. Es handelt sich um eine Krenulationsschieferung (S2) die durch eine frühkarbonische Phase entstanden ist. Sie stellt den Höhepunkt einer prä-Andinen Schrägakkretion dar. Die regionale lithologische Gliederung scheint jedoch die Zusammensetzung der einzelnen Akkretionskeile widerzuspiegeln.

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Résumén Serpentinitas y esquistos máficos metamorfizados en condiciones de facies esquistos verdes baja forman parte del basamento metamorfico de la Cordillera de la Costa de Chile central entre los 39°30' y los 41°30'l.s. Mediciones in situ y en laboratorio de suceptibilidad magnética muestran que sus concentraciones de magnetita pretectonica con respecto a la foliación principal son responsables de anomalías de rumbo NW-SE.Las serpentinitas constituyen parte de una asociación »ofiolítica« fragmentada que aflora dentro de una ancha banda entre metaturbiditas débilmente magnéticas al NE y metapiroclastitas con aisladas anomalías al SW. Una serpentinita del último sector presenta evidencias de deformación polifásica y esta recubierta por bolones de esquistos azules eclogíticos y anfibolitas, los cuales podrían representar inclusiones originalmente transportadas por el cuerpo ultramáfico.El diseño regional de las anomalías magnéticas está controlado por la actitud de la foliación principal, más que por el diseño del emplazamiento original. Esta, un clivaje de crenuación S2, se originó durante un evento carbonífero temprano que representa el climax de la acreción pre-andina en el área. La zonación litológica regional, sin embargo, parece reflejar más bien la composición de lonjas individuales dentro de un prisma compuesto acrecionado mediante subducción oblicua.

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- (prä-S2) . 39°30 41°30 in situ , , NW-SO. , , . , , , , , . , . (S2), . - . .

     

Late Caledonian dyke-swarms of northern Britain: Spatial and temporal intimacy between lamprophyric and granitic magmatism around the Ross of Mull pluton,Inner Hebrides

Numerous sheet intrusions in Iona and western Mull (Scotland) range from basic calc-alkaline lamprophyres (45% SiO₂;mg number 65–75%; Thornton-Tuttle differentiation index [DI] 45%), through intermediate (microdioritic) compositions (malchites) to microgranitic porphyries (70% SiO₂; DI 85%). Well-defined major element trends, remarkably consistent normalized multielement patterns, and strong linear correlations between homologous elements (e.g. Sc-V-Fe-Ti, Mg-Ni-Cr) suggest that these sheets form one cogenetic suite. Although Rb-Sr systems have been disturbed by Archaean country-rock contamination, isotopic signatures and field evidence suggest that sheet emplacement bracketed that of the 414 Ma Ross of Mull granitoid pluton: a few late sheets cut the pluton; exceptionally well-developed multiple and composite sheets provide clear evidence forsimultaneity of lamprophyric and granitic magmas; and an early group of sheets appears to be metamorphosed by the pluton. The composite sheets comprise lamprophyric borders around thicker microgranitic quartz-feldspar-porphyries, each rock-type carrying xenocrysts or xenoliths of the other. Mutual contacts mark wide discontinuities in major element composition, and sites of local hybridisation, yet close trace element similarities strongly imply the lamprophyres and porphyries are cogenetic. Least-squares modelling further shows that fractionation of actual phenocrysts in one lamprophyric margin could reproduce the porphyry with which it is in intimate contact. The most primitive (mg>70%) lamprophyres combine very high K, Rb, Th and Ba with MORB-like contents of Cr, Ni, Ti, Y, and Sc, implying a substantial mantle-derived component, and in some cases near-primary status, but not precluding some crustal participation. Biotite- and hornblende-lamprophyres are locally heteromorphic. Discontinuities in some chemical trends, field evidence, and initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios (0.706), imply more complex interactions of fractionation and hybridisation with lamprophyric parent magmas, plus crustal contamination, in the genesis of the intermediate and microgranitic rocks. The association between lamprophyric and granitic magmatism in Iona/western Mull is not therefore fortuitous but genetic. The lamprophyres have an undoubted role in the genesis not merely of the microgranitic minor intrusions but probably of the granite pluton itself.

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Zusammenfassung Die Zusammensetzung der zahlreichen intrusiven Gänge in Iona und Western Mull (Schottland) variiert von basischen, kalk-alkalischen Lamprophyren (45% SiO₂; Mg-Nummer 65–75%; Thronton-Tuttle Diffraktionierungsindex [DI] 45%), über intermediäre Gesteine (Mikrodiorite, Malchite) zu mikrogranitischen Porphyren (70% SiO₂; DI 85%). Die wohl-definierten Trends der Hauptelemente, die bemerkenswert konsistenten Verteilungsmuster der normalisierten Elemente und die starke lineare Korrelation verwandter Elemente (z.B. Sc-V-Fe-Ti, Mg-Ni-Cr) legen nahe, daß diese Gänge eine genetische Abfolge bilden. Obwohl das Rb-Sr System durch Kontamination von Seiten des präkambrischen Nebengesteins gestört wurde, läßt sich durch die Isotopen-Signatur sowie die Kartierung der Ausbisse belegen, daß die Gangintrusionen in etwa zeitgleich mit dem 414 Millionen Jahre alten »Ross of Mull« Pluton sind. Einige späte Gänge durchschlagen den Pluton, während gut ausgebildete Mehrfachgänge und zusammengesetzte Gänge die Zeitgleichheit des lamprophyrischen und des granitischen Magmas direkt belegen. Eine Gruppe von frühen Gängen wurde offenbar durch den Pluton metamorphisiert. Die zusammengesetzten Gänge zeigen lamprophyrische Randzonen um mächtigere, zentrale, mikrogranitische Quarz-Feldspat Porphyre, wobei jeder Gesteinstyp Einschlüsse des anderen enthält. Die Kontakte zwischen beiden Gesteinstypen markieren entweder einen scharfen Wechsel in der Zusammensetzung der Hauptelemente oder zeigen lokale Hybridisierung. Die Verwandtschaft von Lamprophyren und gramtischen Porphyren läßt sich dennoch anhand der sehr ähnlichen Spurenelementgehalte nachweisen. Modellrechnung (Methode der kleinsten Quadrate) zeigt, daß die Fraktionierung von Einsprenglingen in den lamprophyrischen Randzonen den Porphyr reproduzieren kann, mit dem diese verbunden sind. Die primitivsten Lamprophyre (Mg-Nummer >70%) sind durch hohe Gehalte an K, Rb, Th und Ba, sowie MORB-Gehalte an Cr, Ni, Ti, Y und Sc gekennzeichnet, die auf eine starke Erdmantel-Komponente schließen lassen, aber Kontamination durch die Erdkruste nicht ausschliessen. Biotit und Hornblende Lamprophyre sind lokal heteromorph. Die Genese der intermediären und sauren Ganggesteine umfaßt ein komplexes Wechselspiel verschiedener Faktoren, u. a. Fraktionierung, Hybridisierung mit lamprophyrischem Magma, sowie deutliche Kontamination durch die Erdkruste. Diese Gänge sind durch diskontinuierliche chemische Trends, sowie einen⁸⁷Sr/⁸⁷Sr Ausgangsquotienten um 0,706 gekennzeichnet. Die Assoziation von lamprophyrischen mit granitischen Magmen in Iona und Western Mull ist deshalb nicht zufällig, sondern genetisch bedingt. Den Lamprophyren wird Bedeutung nicht nur in der Genese der mikrogranitischen Gänge, sondern auch in der Genese des eigentlichen Granitplutons beigemessen.

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Résumé Les nombreux filons de l'île de Iona et de l'ouest de l'île de Mull (Ecosse), ont des compositions qui s'échelonnent depuis des lamprophyres basiques calco-alcalins (45% SiO₂, 65–75% Mg/Mg+Fe, index de différenciation de Thornton-Tuttle DI 45%) jusqu'à des porphyres microgranitiques (70% SiO₂, DI 85%). La tendance bien définie des éléments majeurs, les distributions multi-élémentaires normalisées remaquablement constantes, et les bonnes corrélations linéaires entre des éléments homologues (par exemple, Sc-Y-Fe-Ti, Mg-Ni-Cr) suggèrent que ces filons forment une suite cogénétique. Bien que les systèmes Rb-Sr soient modifiés par contamination des roches archéennes encaissantes, des signatures isotopiques et des observations de terrain suggèrent que la mise en place des filons a encadré celle du pluton de Ross of Mull, âgé de 414 Ma: quelques filons tardifs coupent le pluton; des filons composites ou multiples (exceptionnellement bien développés) montrent clairement la simultanéité des magmas lamprophyrique et granitique; un groupe de filons précoces paraissent avoir été métamorphisés par le pluton. Les filons composites présentent des bordures lamprophyriques autour de masses plus volumineuses de prophyre et chaque roche contient des xénolites et des xénocristaux de l'autre. Les contacts mutuels montrent de grandes discontinuités dans les teneurs en éléments majeurs et des hybridations locales mais les similitudes des éléments en trace impliquent nettement que les lamprophyres et les porphyres sont cogénétiques. De plus, une modélisation par la méthode des moindres carrés démontre que le fractionnement des phénocristaux de la bordure d'un lamprophyre peut reproduire la composition du prophyre avec lequel il est en contact. Les lamprophyres les plus primitifs (Mg/Mg+Fe > 70%) combinent des teneurs très élevées en Rb, K, Th et Ba avec des teneurs en Cr, Ni, Ti, Y et Sc similaires au MORB, impliquant un composant substantiel dérivé du manteau mais n'excluant pas une contamination crustale. Les lamprophyres biotitiques et hornblendiques sont localement hétéromorphes. Des discontinuités dans quelques tendances chimiques, des données de terrain, et des rapports initiaux de Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ ( 0.706), impliquent, dans la genèse des roches intermédiaires et microgranitiques, l'interaction complexe de divers facteurs tels que: le fractionnement, l'hybridation par des magmas lamprophyriques et la contamination crustale. L'association magmatique entre lamprophyres et roches granitiques dans la région n'est donc pas fortuite mais génétique. Les lamprophyres ont joué un rôle indubitable dans la genèse, non seulement des filons microgranitiques, mais aussi du pluton granitique lui-même.

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Iona Western Mull () , - ( 45% SiO₂; Mg 65–75%; Thorton-Tuttle — –45%), (, ) (70% SiO₂; 85%). , (.: Sc-V-FeTi, Mg-Ni-Cr) , . / , , , «Ross of Mull», . . 414 . , , , . , , . , — , . , . . , , . ( Mg >70%) , , , Cr, Ni, Ti, Y Sc; , , . - . , ( 0,706) . Iona Western Mull , . , , , .

     

The transition from amphibolite-facies mylonite to chloritic breccia and role of the mylonite in formation of Eocene epizonal plutons,Bitterroot dome,Montana

The Bitterroot mylonite is a ductile-deformed amphibolitefacies mylonite (A-mylonite), abruptly capped by ductile- to brittle-deformed greenschist-facies mylonite (G-mylonite). The movement picture of the A-mylonite from its lineation and S-C-surfaces is strongly focused; the average orientation for the G-mylonite is similar but much more diffuse.Regional metamorphism, and intrusion of quartz diorite orthogneiss, granodiorite, and granite of the Idaho-Bitterroot batholith between 105 and less than 60 m.y. ago was followed by regional extension, formation of the A-mylonite, and rapid drop in temperature from about 700 °C to about 280 °C, at a time inferred to be about 57 to 53 m.y. ago. Pressure-relief melting of water-undersaturated rocks at deeper crustal levels, in response to the rapid decrease in pressure, may have produced the nearly dry magmas emplaced as very shallow plutons or erupted as the Challis rhyolitic volcanics 52 or 53 m.y. ago.The greenschist-facies mylonite/chloritic breccia formed during further cooling to about 100 °C, during listric normal faulting on the eastern flank of the Bitterroot dome about 40 m.y. ago.

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Zusammenfassung Der Bitterroot-Mylonit ist ein duktil deformierter amphibolitfazieller Mylonit (A-Mylonit), der von einem duktil bis spröd deformierten grünschieferfaziellen Mylonit (G-Mylonit) scharf getrennt wird. Das Bewegungsbild des A-Mylonites ist anhand seiner Lineationen und seiner S-C-Gefüge stark ausgerichtet; die Durchschnittsorientierung für die G-Mylonite ist ähnlich, streut aber breiter. Der Regionalmetamorphose, den Intrusionen von Quarzdiorit, Orthogneis, Granodiorit und dem Granitbatholithen von Idaho-Bitterroot zwischen 105 und mindestens 60 Ma folgte eine regionale Dehnungsphase, dann die Bildung der A-Mylonite, danach ein rascher Temperaturabfall von ungefähr 700 °C auf ca. 280 °C, wahrscheinlich im Zeitraum vor 57 bis 53 Ma. Druckabhängiges Schmelzen wasseruntersättigter Gesteine in tieferen Krustenniveaus könnte als Reaktion auf den rapiden Druckabfall zur Bildung der nahezu trockenen Magmen geführt haben, die dann vor ca. 52 oder 53 Ma als sehr flachliegende Plutone intrudierten oder wie der Challis-Rhyolith eruptiert wurden.Der grünschieferfazielle Mylonit und die Chloritbrekzien bildeten sich während der weiteren Abkühlung bis auf ca. 100 °C mit der Entwicklung von listrisch geformten Abschiebungen auf der Ostflanke des Bitterroot-Domes vor ca. 40 Ma.

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Résumé L'ensemble mylonitique de Bitterroot comporte une mylonite engendrée par déformation ductile dans le facies des amphibolites (mylonite A), en contact brusque avec une mylonite, ductile à cassante, appartenant au facies des schistes verts (mylonite G). L'image cinématique de la mylonite A est définie de manière très précise par sa linéation et la disposition des plans s et c; l'image de la mylonite G est semblabe, mais plus diffuse.Le métamorphisme régional et l'intrusion de méta-diorite quarzique, de granodiorite et de granite formant le batholite de l'Idaho-Bitterroot, entre 105 Ma et moins de 60 Ma, ont été suivis d'une extension régionale accompagnée de la formation de la mylonite A et d'une chute rapide de la température depuis 700 °C jusqu' à ±280 °C, probablement entre 57 et 53 Ma. La fusion de roches sous-saturées en eau, provoquée dans des niveaux crustaux plus profonds par la baisse rapide de la pression peut être à l'origine des magmas presque secs responsables de la mise en place de plutons peu profonds et d'éruptions comme celle des volcanites rhyolitiques de Challis il y a 52 ou 53 Ma.La mylonite de facies schistes verts et la brèche chloritique se sont formées au cours du refroidissement ultérieur, jusqu'à ±100 °C, à l'occasion de la production de failles normales listriques sur le flanc est du dôme de Bitterroot, il y a environ 40 Ma.

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, Bitterroot (-), (G-), . - , Bitterroot, ; , G- , . , -, , Idaho-Bitterroot 105 60 : , — -, — 700 ° 280 °, , , 57 53 . , , , , 52–53 , , Challis. 100 °, Bitterroot 40 .

     

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

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

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

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

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

     

The 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 , , , . , . .

     

Zur Bewegung der Iranisch-Afghanischen Platte

Zusammenfassung Paläomagnetische Untersuchungen auf der geologisch und seismotektonisch definierten iranisch-afghanischen Platte lieferten folgende Pollagen: Perm 42 W 8 N, Unterkreide 43 W 65 N, Alttertiär 100 W 75 N, Jungtertiär 130 W 78 N. Diese paläomagnetischen Ergebnisse sowie Bruchzonen und magnetische Streifenmuster im Indischen Ozean erlauben eine Rekonstruktion der Bewegung dieser Platte vom Ostrand Gondwanas an den Südrand Laurasias. Nach der präpermischen Abtrennung von Gondwana driftet die Platte unter sinistraler Eigenrotation nach Norden kollidiert bis zur Unterkreide mit der russischen Platte. Noch vor dem Alttertiär erreicht die arabische Platte den Südwestrand der iranisch-afghanischen Platte. Die indische Platte rückt von Südosten her nach und drängt den afghanischen Krustenbereich seit dem Jungtertiär nach Nordwesten. Die Kollisionen werden durch Faltungen auf den jeweils beteiligten Platten markiert.

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Paleomagnetic investigations of the Iranian-Afghanian Plate — well defined by geological history and seismotectonics yield following pole positions: Permian 42 W 8 N, lower Cretaceous 43 W 65 N, lower Tertiary 100 W 75 N, upper Tertiary 130 W 78 N. These paleomagnetic results, supported by fracture zones and magnetic anomalies of the Indian Ocean floor make it possible to reconstruct the plate movement from the eastern margin of Gondwana to the southern margin of Laurasia. After the prepermian separation from Gondwana the Afghan-Iranian Plate moves northward rotating anticlockwise and collides with the Russian Plate until lower Cretaceous time. Earlier than lower Tertiary the Arabian Plate reaches at the SW margin of the Afghan-Iranian Plate. The Indian Plate, moving forward from SE pushes the Afghan continental crust in northward direction since upper Tertiary time. The collisions are marked by foldings at the plates involved.

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Résumé Des recherches paléomagnétiques sur la plateforme irano-afghane bien définie par l'histoire géologique et la séismique ont donné les positions suivantes pour le pôle magnetique nord: permien 42 W 8 N, crétacé inférieur 43 W 65 N, tertiaire inférieur 100 W 75 N, tertiaire supérieur 130 W 78 N. Ces résultats paléomagnétiques ainsi que les zônes de fracture et les anomalies magnétiques dans l'Océan Indien, permettent de reconstruire le mouvement de cette plateforme à partir du bord est du Gondwana jusqu'au bord méridional de Laurasie. Après la séparation prépermienne du Gondwana, elle dérive vers le nord avec un mouvement rotatoire vers la gauche pour se heurter au crétacé inférieur à la plateforme russe. Avant le tertiaire inférieur la plateforme arabe atteint le bord sudouest de la plateforme irano-afghane. La plateforme indienne la suit du sudest et pousse à partir du tertiaire supérieur la croûte continentale de l'Afghanistan vers le nordouest. Des plissements sur chacune des plaques ayant pris part aux mouvements marquent les collisions.

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- : — 42 W 8 N; — 43 W 65 N, — 100 W 75 N; — 130 W 78 N. , . - . - . - . .

     

Sulphur isotope compositions in the Åmmeberg Zn-Pb ore deposit,south-central Sweden: Genetic implications

The distribution of sulphur isotope compositions in the Åmmeberg sulphide ore deposit is discussed. The ³⁴S values for various sulphides show a complex pattern of fluctuations between isotopic equilibrium and non-equilibrium conditions. This feature as well as the observed variations in the ³⁴S values of galena and sphalerite are interpreted to have originated from successive pulses of sulphide-forming solutions. On the basis of geological field criteria and sulphur isotope data, the Ammeberg deposit is considered to be a typical distal mineralization, belonging to the volcanic-exhalative group of ore deposits. The banded structure of the ore, the spatial separation of Pb and Zn and the presence of discrete, persistant ore layers probably relate to the type of convective system that created the mineral-forming solutions and to the various processes taking place when the brines were expelled onto the sea floor.

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Zusammenfassung Es wird die Verteilung von Schwefelisotopenzusammensetzungen in der Åmmeberg Sulfidlagerstätte diskutiert. Die ³⁴S-Werte für verschiedene Sulfide zeigt ein kompliziertes Schwankungsmuster zwischen Isotopengleichgewichts- und Isotopenungleichgewichtsbedingungen. Dieses Merkmal zusammen mit den beobachteten ³⁴S Schwankungen von Bleiglanz und Zinkblende werden dahingehend interpretiert, daß sie ihren Ursprung im anhaltenden Zustrom von sulfidhaltigen Lösungen hatten. Auf der Basis von geologischen Geländebefunden und Schwefelisotopendaten wird die Åmmeberg Lagerstätte als eine typische distale Mineralisation eingestuft, welche zur vulkanisch-exhalativen Lagerstättengruppe gehört. Die gebänderte Struktur des Erzes, die räumliche Trennung von Blei und Zink und die Anwesenheit von gesondert durchziehenden Erzlagen sind zum konvektiven System in Beziehung zu setzen, welches die mineralformenden Lösungen lieferte. Ebenfalls zeigt sich ein Zusammenhang zu den verschiedenen Prozessen, welche abliefen als die Sole auf den Meeresboden ausgestoßen wurde.

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Résumé L'auteur discute la distribution des compositions du soufre dans le gisement de sulfure d'Åmmeberg. Les valeurs de ³⁴S pour divers sulfures présentent des fluctuations complexes entre les conditions d'équilibre et de non-équilibre isotopique.Cette distribution, ainsi que les variations observées de ³⁴S de la galène et de la blende sont interprétées comme résultant d'arrivées successives de solutions sulfurantes. Sur la base de critères géologiques de terrain et des données relatives aux isotopes du soufre, le gisement d'Åmmeberg est considéré comme une minéralisation typiquement distale, appartenant au groupe volcanique exhalatif. La structure rubanée du minerai, la séparation spatiale du Pb et du Zn et la présence de couches de minerai discrètes et continues doivent vraisemblablement être mises en relation avec le type de système convectif qui a engendré les solutions minéralisantes et avec les divers processus qui sont entrés en jeu lorsque les saumures se sont répandues sur le fond de la mer.

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Åmmeberg. d³⁴S . d³⁴S, , , . Åmmeberg , , . , , . , , .

     

Feldspar crystallization trends in leucite-bearing and related assemblages

Feldspar chemical variations in representative leucite-bearing and related rocks from well-known localities in Italy, Germany, Uganda and Australia demonstrate that phenocrystal core to rim variations may not represent the feldspar crystallization trend in the host lava and only the groundmass feldspar zoning trend is a reliable indicator of crystal-liquid relationships. Textural relationships indicate that coexisting plagioclase and alkali feldspar crystallized sequentially, the latter after the former, rather than cotectically.Groundmass alkali feldspar show Ca-, Na-depletion and K-enrichment zoning trends. Plagioclase crystallization follows Ca-depletion, Na and K-enrichment trends. Typically, Sr and Ba solid solubility is significant, particularly in groundmass feldspar.The alkali feldspar variation trend from groundmass assemblages is not consistent with the theoretical phase relationships in the system NaAlSiO₄-KAlSiO₄ CaAl₂Si₂O₈-SiO₂ (The phonolite pentahedron) proposed by Carmichael et al. (1974).Factors believed to be important in controlling feldspar crystallization trends are the Sr-Ba feldspar components, the role of the coexisting pyroxene and the presence of F, Cl and/or their alkali compounds.     

Sur le comportement geochimique des elements de la lithosphere en fonction du temps

Résumé Les roches magmatiques sont considérées comme un mélange d'atomes dans une phase précristalline. Si l'on applique à la composition chimique de celles-ci la statistique mathématique, on voit apparaître des régularités qui forment un cadre souple dans lequel se produisent différentes variations. La diminution exponentielle des concentrations de magnesium en fonction du temps à travers tout le précambrien et le remplacement progressif de cet élément par l'aluminium donne le schéma de l'évolution.La classification dimensionelle des atomes permet de lier l'histoire des éléments majeurs de la lithosphère à celle des éléments mineurs et d'aborder ainsi de façon nouvelle les rapports qui existent entre les roches et les gîtes métallifères.

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Magmatic rocks are considered as an atomical mixture in a precristalline phase. If you apply to their chemical composition the mathematical statistic, regularities appear that shape a supple frame in which various compositions come forward.Exponential decrease of magnesium concentrations in relation with time throughout the Precambrian, and the progressive substitution of this element by aluminium give the scheme of evolution.Dimensional classification of atoms allows to link the history of lithosphere's major elements with that of minor elements and to approach in a new way the connexion between rocks and metalliferous deposits.

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Zusammenfassung Die magmatischen Gesteine werden in einer vorkristallinen Phase als Atommischungen betrachtet.Die auf ihren Chemismus angewandte mathematische Statistik enthüllt das Vorhandensein von Regelmäßigkeiten, welche die Veränderungen ihrer Zusammensetzungen abgrenzen.Die exponentielle Abnahme der Magnesiumkonzentrationen und das Ersetzen dieses Elementes durch Al, während des ganzen Vorkambriums, gibt ein Schema des Evolutionsprozesses.Eine Atomdurchmesserklassifikation gestattet, die Geschichte der Hauptelemente der Lithosphäre mit derjenigen der Spurenelemente zu verbinden und die Frage der Beziehungen zwischen den magmatischen Gesteinen und den Metallagerstätten auf neuere Weise zu behandeln.

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