Physical and chemical response of zircons to deformation

An investigation of U-Pb isotopic systematics in zircons from mylonitized Henderson Gneiss (Sinha and Glover 1978) revealed that selected zircon fractions from the mylonite zone suffered total loss of radiogenic Pb at 460 m.y. To further investigate the relationship between Pb loss, U gain, and grain size reduction associated with increasing strain in the shear zone, we have characterized the chemistry and morphology of zircons in the mylonitic rocks, using both electron microprobe analysis and scanning electron microscopy.SEM photographs of the zircons indicate that strain-correlated fracturing and size reduction of the zircons accompanied Pb loss throughout the mylonite zone. Stresses imposed by the expansion of initially U-rich, -damaged portions of the crystal resulted in microfracturing of the more brittle crystalline material proximal to the U-rich zones. During mylonitization, fractures propagated preferentially along these zones allowing metamorphic fluids to penetrate the easily-leached, -damaged portions of the zircons. Removal of 75% of the radiogenic Pb from zircons in the least-deformed zone of the mylonites may have occurred via this mechanism.Irregular, porous zircon overgrowths are also evident from the SEM photographs. Overgrowths are strongly enriched in U, Y and P with respect to the relict, Henderson Gneiss-derived cores, and tend to increase in volume from the protomylonite to the blastomylonite. Thus, the development of overgrowths on the zircons accounts for the U gain observed by Sinha and Glover (1978), and indicates that the transport of high field strength cations (e.g., Zr⁴⁺, Hf⁴⁺, U⁴⁺, etc.) occurred during prograde mylonitization at 460 m.y.A retrograde shearing event at 273 m.y. caused no further disturbance in the U-Pb isotopic systematics of the zircons. Pb retention by zircons during the later episode may have been the result of 1) the participation of H₂O-rich, relatively noncorrosive fluids and/or 2) the lack of further fracturing and size reduction in a strain gradient of lower magnitude than the prograde event.     

Four zircon ages from one rock: the history of a 3930 Ma-old granulite from Mount Sones,Enderby Land,Antarctica

Ion microprobe U-Th-Pb analyses of zircons from a granulite-grade orthogneiss from Mount Sones, Enderby Land, Antarctica, record the ages of four principal events in the history of the gneiss, three of which already have been recognized through previous isotopic dating of other samples. The structure of the zircons indicates at least four different stages of growth. The several zircon ages were obtained by grouping the analyses according to the stage they represented in the observed stratigraphic succession of growth and thereby defining separate U-Pb discordance patterns for each stage. The stratigraphically oldest zircon (rare discrete cores) is indistinguishable in age from the most common, euhedrally zoned zircon. Both crystallized when the tonalitic precursor of the orthogneiss was emplaced into the crust 3927±10 Ma ago, making the orthogneiss currently the oldest known terrestrial rock. The outer parts of most grains and some whole grains recrystallized at 2948±31/–17 Ma, during or immediately after possibly 100 Ma of high granulite grade metamorphism. The recrystallized zircon was isotopically disturbed by tectonism associated with reactivation of the southern margin of the Napier Complex at 1000 Ma. In the intervening time, at 2479±23 Ma, the cores and zoned zircon suffered a major isotopic disturbance involving movement of radiogenic Pb which left most of the crystals with radiogenic Pb deficiencies, but produced local radiogenic Pb excesses in others. A new generation of zircon, characterized by very high Th/U and low U, grew at that time. That event — deformation and possibly a minor rise in temperature — produced widespread perturbations of other isotopic systems throughout the Napier Complex.     

Latest precambrian (Cadomian) zircon ages,Nd isotopic systematics and P-T evolution of granitoid orthogneisses of the Erzgebirge,Saxony and Czech Republic

Single zircons from two orthogneiss complexes, the Grey Gneiss and Red Gneiss, the lowermost tectonic units in the Erzgebirge, were dated. The grey Freiberg Gneiss is of igneous origin and has a ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb emplacement age of 550±7 Ma. A quartz monzonite from Lauenstein contains idiomorphic zircons with a mean ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb age of 555±7 Ma as well as xenocrysts ranging in age between 850 and 1910 Ma. Red gneisses from the central Erzgebirge contain complex zircon populations, including numerous xenocrysts up to 2464 Ma in age. The youngest, idiomorphic, zircons in all samples yielded uniform ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages between 550±9 and 554±10 Ma. Nd isotopic data support the interpretation of crustal anatexis for the origin of both units. _Nd(t) values for the grey gneisses are –7.5 and –6.0 respectively, (mean crustal residence ages of 1.7–1.8 Ga). The red gneisses have a wider range in _Nd(t) values from –7.7 to –2.8 (T _DM ages of 1.4–1.8 Ga). The zircon ages document a distinct late Proterozoic phase of granitoid magmatism, similar in age to granitoids in the Lusatian block farther north-east. However, Palaeozoic deformation as well as medium pressure metamorphism ( 8 kbar/600–650° C) are identical in both gneiss units and distinguish these rocks from the Lusatian granitoids. The grey and red gneisses were overthrust by units with abundant high-pressure relicts and a contrasting P-T evolution. Zircon xenocryst and Nd model ages in the range 1000–1700 Ma are similar to those in granitoid rocks of Lusatia and the West-Sudetes, and document a pre-Cadomian basement in parts of east-central Europe that, chronologically, has similarities with the Sveconorwegian domain in the Baltic Shield.     

Whole-grain evaporation for 207Pb/206Pb-age-investigations on single zircons using a double-filament thermal ion source

A technique has been developed and tested to analyse ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb apparent ages by thermal evaporation of radiogenic lead directly from untreated whole zircon grains (0.3 mm). The evaporation analyses are performed in the double-filament arrangement of a thermal ion mass spectrometer (ThIMS). The method is a powerful tool to distinguish between different lead components occurring in the same grain because differing activation energies of the competing lead components cause their sequential evaporation from the zircons. The evaporation of test samples results in ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb apparent ages in good agreement with U/Pb ages known from literature: single zircons from a granite of the Marble Mountains/California yield an age of crystallization of 1,410±30 Ma; Ceylon zircons from heavy-mineral bearing gravels yield 560± 40 Ma as age of crystallization of the pegmatitic gravel sources; individuals from a heterogeneous zircon population of a diatexite from the Southern Schwarzwald/SW-Germany indicate metamorphic zircon formation around 500 Ma and the existence of Middle-Proterozoic relics (1.95±0.05 Ga).The evaporation analyses revealed closed-system U/Pb evolution of the crystalline domains of all investigated zircons irrespective of discordancy-trends documented by U/Pb analyses on related zircon concentrates. Therefore the majority of discordia-lines derived from U/Pb isotope distributions of zircon samples are supposed to be due to phase mixing. Lead components from the crystalline domains are concordant end members of the mixing arrays. Open-system behaviour and U/Pb fractionation should be attributed only to phases with low Pb activation energies eg. metamict zircon domains or intergrown non-zircon minerals.     

Sedimentary provenance of Mid-Devonian clastic sediments in the Teplá-Barrandian Unit (Bohemian Massif): U–Pb and Pb–Pb geochronology of detrital zircons by laser ablation ICP-MS

Summary The provenance of the Mid-Devonian clastic sediments in the Teplá-Barrandian Unit (TBU) of the Bohemian Massif was investigated by laser ablation ICP-MS U–Pb zircon dating, bulk sediment geochemistry and mineralogical study of the heavy mineral fraction. In contrast to the island arc provenance of the TBU Neoproterozoic sediments, the Early Palaeozoic sediments contain significant amounts of differentiated crustal material. The detrital zircon populations in the Barrandian Mid-Devonian siltstones and sandstones show ages ranging from Archaean (3.0Ga) to Early Palaeozoic (0.39Ga). Major age maxima are at 2.6Ga, 2.0–2.25Ga, 0.62 and 0.51Ga. The youngest identified zircons so far correspond to Lower and Mid-Devonian ages. The extensive mechanical abrasion of zircons having Archaean (3.0, 2.8 and 2.6Ga) to Paleoproterozoic ages (2.25–2.0Ga) suggest their provenance from recycled old sedimentary sequences. The relatively large number of zircons with ages between 2.0 and 3.0Ga may indicate the presence of relicts of the Archaean/Paleoproterozoic crust in the source areas of the studied Mid-Devonian sediments. The absence of detrital zircon ages between 0.9 and 1.2Ga and the presence of zircon ages of 2.0–2.25 and 0.5–0.8Ga correspond to the zircon age pattern from the Gondwana-related North African, rather than Gondwana-related South American and Baltic terranes. The material was entering the basin predominantly from the west and consisted primarily of detrital material of Cambrian granitoids and recycled material of Neoproterozoic meta-sedimentary sequences.     

A stable isotope study of retrograde alteration in SW Connemara,Ireland

Dalradian metamorphic rocks, Lower Ordovician meta-igneous rocks (MGS) and Caledonian granites of the Connemara complex in SW Connemara all show intense retrograde alteration. Alteration primarily involves sericitization and saussuritization of plagioclase, the alteration of biotite and hornblende to chlorite and the formation of secondary epidote. The alteration is associated with sealed microcracks in all rocks and planes of secondary fluid inclusions in quartz where it occurs, and was the result of a phase of fluid influx into these rocks. In hand specimen K-feldspar becomes progressively reddened with increasing alteration. Mineralogical alteration in the MGS and Caledonian granites took place at temperatures 275±15°C and in the MGS P_fluid is estimated to be 1.5 kbar during alteration. The °D values of alteration phases are:-18 to-29 (fluid inclusions),-47 to-61 (chlorites) and-11 to-31 (epidotes). Chlorite ¹⁸O values are +0.2 to +4.3, while ¹⁸O values for quartz-K-feldspar pairs show both positively sloped (MGS) and highly unusual negatively sloped (Caledonian granites) arrays, diverging from the normal magmatic field on a - plot. The stable isotope data show that the fluid that caused retrogression continued to be present in most rocks until temperatures fell to 200–140°C. The retrograde fluid had D -20 to-30 in all lithologies, but the fluid ¹⁸O varied both spatially and temporally within the range-4 to +7. The fO₂ of the fluid that deposited the epidotes in the MGS varied with its ¹⁸O value, with the most ¹⁸O-depleted fluid being the most oxidizing. The D values, together with low (<0) ¹⁸O values for the retrograde fluid in some lithologies indicate that this fluid was of meteoric origin. This meteoric fluid was probably responsible for the alteration in all lithologies during a single phase of fluid infiltration. The variation in retrograde fluid ¹⁸O values is attributed to the effects of variable oxygen isotope shifting of this meteoric fluid by fluid-rock interaction. Infiltration of meteoric fluid into this area was most likely accomplished by convection of pore fluids around the heat anomaly of the Galway granite soon after intrusion at 400 Ma. However convective circulation of meteoric water and mineralogical alteration could possible have occurred considerably later.     

Hf isotope systematics in granitoids from the central and southern Alps

First initial-Hf isotopic compositions for samples from the Alpine domain are presented and discussed. The results are mainly based on zircons and a few whole rocks with ages between 30 and 450 Ma. Of those so far analyzed, the present-day Hf isotopic compositions of zircons from non-metamorphic and metamorphic granitoid rocks vary between 0.2824 and 0.2829. Zircon populations with concordant U-Pb ages have much higher initial ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf than inversely discordant populations which have been contaminated with older zircons containing less radiogenic Hf. Correlated Nd-Hf crustal-residence ages have been found involving model parameters of Hf/Nd=f(Lu/Hf)/f(Sm/Nd) 1.6 for the depleted mantle and f(Lu/Hf)/f(Sm/Nd) 1.2 for elemental fractionations in the crust. The model implies ¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf of 0.017 for the bulk crust. It is suggested that the granitoid rocks are the result of mixing of subcontinental mantle-derived magmas with 1.7 Ga old recycled and partially molten crustal material. The continental/mantle component mass-ratio values for the granitoids range between 0.3 and 2.     

U-Pb and Pb-Pb zircon dating of the older orthogneiss suite in the Silvretta nappe,eastern Alps: Cadomian magmatism in the upper Austro-Alpine realm

Two orthogneiss suites dominate the Silvretta nappe. Primary crystallization of the larger suite (younger orthogneisses) is assumed to be Ordovician in age. The second, adjacent magmatic suite consists of older, alkaline to calc-alkaline, ultrabasic, basic to intermediate and granitic rocks known as older orthogneisses. U-Pb data of multigrain zircon fractions, as well as single zircon stepwise evaporation ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb results suggest a latest Proterozoic to early Cambrian intrusion age for the protoliths of the older orthogneisses as both dating methods yield early Cambrian crystallization ages of 526±7 and 519±7 Ma for an alkaline granite gneiss; similar results were obtained for two neighbouring calc-alkaline orthogneisses (²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages of 533 ± 4 and 568 ± 6 Ma, respectively). The crystal habitus corresponds to P5, S19 and S9 zircons of magmatic origin. Whole-rock initial Sr isotope ratios indicate a primitive source. The igneous protoliths of these older orthogneisses represent a fragment of a Cadomian (Pan-African) crust found in places within the basement of the European Hercynides.     

Sm−Nd dating of multiple garnet growth events in an arc-continent collision zone,northwestern U.S. Cordillera

Integrated petrologic and Sm–Nd isotopic studies in garnet amphibolites along the Salmon River suture zone, western Idaho, delineate two periods of amphibolite grade metamorphism separated by at least 16 million years. In one amphibolite,P–T studies indicate a single stage of metamorphism with final equilibration at 600°C and 8–9 kbar. The Sm–Nd isotopic compositions of plagioclase, apatite, hornblende, and garnet define a precise, 8-point isochron of 128±3 Ma (MSWD=1.2) interpreted as mineral growth at the metamorphic peak. A⁴⁰Ar/³⁹Ar age for this hornblende indicates cooling through 525°C at 119±2 Ma. In a nearby amphibolite, garnets with a two-stage growth history consist of inclusion-rich cores surrounded by discontinuous, inclusion-free overgrowths. Temporal constraints for core and overgrowth development were derived from Sm–Nd garnet — whole rock pairs in which the garnet fractions consist of varying proportions of inclusion-free to inclusion-bearing fragments. Three garnet fractions with apparent ages of 144, 141, and 136 Ma are thought to represent mixtures between late Jurassic (pre-144 Ma) inherited radiogenic components preserved within garnet cores and early Cretaceous (128 Ma) garnet overgrowths. These observations confirm the resilience of garnet to diffusive exchange of trace elements during polymetamorphism at amphibolite facies conditions. Our geochronologic results show that metamorphism of arc-derived rocks in western Idaho was episodic and significantly older than in arc rocks along the eastern margin of the Wrangellian Superterrane in British Columbia and Alaska. The pre-144 Ma event may be an expression of the late Jurassic amalgamation of marginal oceanic arc-related terranes (e.g., Olds Ferry, Baker, Wallowa) during the initial phases of their collision with North American rocks. Peak metamorphism at 128 Ma reflects tectonic burial along the leading edge of the Wallowa arc terrane during its final penetration and suturing to cratonic North America.     

Geochronology and geochemistry of a dyke–host rock association and implications for the formation of the Bavarian Pfahl shear zone, Bohemian Massif

To place constraints on the formation and deformation history of the major Variscan shear zone in the Bavarian Forest, Bavarian Pfahl zone, SW Bohemian Massif, granitic dykes and their feldspar-phyric massive host rock (so-called palite), zircons were dated by the U–Pb isotope dilution and Pb-evaporation methods. The dated samples comprise two host rocks and four dykes from a K-rich calc-alkaline complex adjoining the SW part of the Bavarian Pfahl shear zone. The palites, which appear to be the oldest magmatic rocks emplaced in the shear zone, yield ages of 334±3, 334.5±1.1 Ma (average ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb-evaporation zircon ages) and 327–342 Ma (range of U/Pb zircon ages) suggesting a Lower Carboniferous age for the initiation of the Pfahl zone. Absence of inherited older cores in all investigated zircons indicates that incorporation of crustal zircon material has played virtually no role or that the melting temperature was very high. Determination of the dyke emplacement age is complicated by partial Pb-loss in most of the fractions analysed. This Pb-loss can be ascribed to higher U content of the dyke zircons compared to those from host rock. Upper discordia intercept ages of the different dykes range from 322±5 to 331±9 Ma. The dykes are pre- to synkinematic with respect to penetrative regional mylonitisation along the Pfahl zone, and the upper intercept ages provide a maximum age for this tectonic event.     

Deformation and metamorphism at the base of the Helgeland nappe complex,northwest of Grong (Northern Norway)

Pelites, carbonate-silicate rocks and mafic rocks occurring at the base of the Helgeland nappe complex northwest of Grong (N. Norway) were subjected together with the crystalline basement to medium grade metamorphism and threefold deformation during Caledonian times.During the first act of deformation temperature increased and reached a maximum of 600–650°C at 6–7 Kb after the cessation of the first deformation event. At the peak of metamorphism granitic, aplitic and pegmatitic rocks were formed.During the second and third acts of deformation the temperature decreased to 500–400°C. Mylonites, formed during the second act of deformation, indicate that there was nappe movement from NW to SE. Simple shearing with direction of the main elongation parallel to the fold axes was associated with the second deformation. During the third deformation simple shearing also occurred. However, elongation took place oblique to the fold axes and the sense of rotation was opposite to that of the second deformation.

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Zusammenfassung An der Basis des Helgeland-Komplexes nordwestlich von Grong (Nord-Norwegen) wurden pelitische, kalksilikatische und basische Gesteine zusammen mit dem Kristallinen Grundgebirge in kaledonischer Zeit von drei aufeinanderfolgenden Faltungsakten erfaßt. Dabei herrschten amphibolitfazielle Temperaturen.Während der ersten Deformation stieg die Temperatur an. Das Maximum von 600–650°C wurde, bei einem Druck von 6–7 Kb, nach der ersten und vor der zweiten Deformation erreicht. Gleichzeitig intrudierten Granite, Aplite und Pegmatite. Während der zweiten und dritten Deformation sank die Temperatur wieder auf 500–400°C. Im Zuge des zweiten Deformationsaktes entstanden stellenweise Mylonite, die auf Deckenbewegungen von NW nach SE hindeuten. Zweite und dritte Deformation sind beide rotational, während der zweiten liegt die Hauptdehnungsrichtung parallel zu den Faltenachsen, während der dritten aber schräg zu ihnen. Der Rotationssinn der dritten Deformation ist dem der zweiten entgegengesetzt.

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Résumé En Norvège septentrionale, au NW de Grong, la base du complexe d'Helgeland composée de metapélites, de roches calc-silicatiques et de roches mafiques, et le soubassement cristallin de ce complexe ont subi ensemble trois actes de déformation successifs à des températures du faciès amphibolites, pendant les temps calédoniens.Durant le premier acte la température a monté. Le maximum de 600–650° C, sous une pression de 6–7 kbar, a été atteint après la fin de cette déformation et avant la deuxième; des roches granitiques, aplitiques et pegmatitiques se sont formées au cours de ce stade. Durant le deuxième et le troisième acte de déformation, la température diminuait à 500–400° C. Des mylonites, indiquant un transport des nappes du NW vers le SE, ont été formées au cours de la deuxième phase. Celle-ci est caractérisée par un mouvement rotatoire par cisaillement simple, l'élongation étant parallèle aux axes des plis. La troisième phase était égalément une phase de mouvements rotatoires, mais en sens opposé et avec un élongation oblique aux axes.

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( ) , - - , . . . 600– 650° 6 – 7 , . , . 500 – 400°. , . , , — . , .

     

The precambrian evolution of South America

Zusammenfassung Mit Hilfe von ca. 1500 radiometrischen Zeitmessungen wird eine Synthese der prÄkambrischen Entwicklung Südamerikas aufgestellt. In Abb. 1 wird versucht, die Lage der spÄtprÄkambrischen orogenen Gürtel sowie ihre Plattformen darzustellen.Der grö\te alte Kern des Kontinents umfa\t den Guyana-Schild, das Basement des Amazonas-Sedimentbeckens und den Guaporé-Kraton im Süden, einen Raum von ungefÄhr 4,5 Mio. qkm. Die meisten Gesteine wurden von dem transamazonischen orogenen Zyklus erfa\t, dessen radiometrisches Alter etwa 2000 M. J. betrÄgt. Der etwa gleichaltrige SÃo-Francisco-Kraton in Ostbrasilien umfa\t ungefÄhr 1 Mio. qkm. Kleinere Kerne, die ebenfalls die Ereignisse des transamazonischen Zyklus' widerspiegeln, wurden nahe der Atlantikküste, östlich der Mündung des Amazonasflusses (SÃo-Luis-Kraton-Gebiet) und in der Umgebung des La-Plata-Flusses (Rio de la Plata-Kraton-Gebiet) gefunden.Die Kratone sind getrennt durch metamorphe Gürtel, die zum brasilianischen orogenen Zyklus spÄtprÄkambrischen Alters gehören. Der Caririan-Gürtel und die Sergipe-Geosynklinale liegen in der Nordostecke von Brasilien, und der Ribeira-Gürtel erstreckt sich entlang der Atlantikküste im Süden. Zwei symmetrische geosynklinale Einheiten wurden im zentralen Teil des Kontinents erkannt: der Brasilia- und der Paraguay-Araguaia-Gürtel.In den brasilianischen orogenen Gürteln treten an vielen Stellen transamazonische oder sogar Ältere Serien auf, Anzeichen für aufgearbeitetes altes Basement. Dies scheint zu zeigen, da\ die Sialkruste des südamerikanischen Kontinents vor 2000 M. J. schon eine rÄumliche Ausdehnung von mehr als 10 Mio. qkm hatte.

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A general synthesis of the precambrian evolution of South America has been made with the aid of about 1500 radiometric age determinations. In Fig. 1, the position of the late precambrian orogenic belts, as well as their platforms, is tentatively outlined.The largest ancient core of the continent includes the Guyana Shield, the basement of the Amazon sedimentary basin, and the Guaporé craton, to the south, covering an area of about 4.5 million square kilometers. Most of the rocks were affected by the Trans-Amazonian orogenic cycle, whose radiometric ages are close to 2000 m. y. The SÃo Francisco craton of similar age outcrops over an area of about one million square kilometers, in eastern Brazil. Smaller ancient nucleii, also reflecting the events of the Tranz-Amazonian cycle, were found near the Atlantic coast, east of the mouth of the Amazon river (SÃo Luis cratonic area), and surrounding the La Plata river (Rio de la Plata cratonic area).The old cratonic areas are separated from each other by metamorphic belts which belong to the Brazilian orogenic cycle of late precambrian age. The Caririan belt, and the Sergipe geosyncline, occur at the northeastern corner of Brazil, and the Ribeira belt along the Atlantic coast, to the south. Two symmetrical geosynclinal units were recognized in the central part of the continent: the Brasilia and the Paraguay-Araguaia belts.Within the areas of the Brazilian orogenic belts, in many places Trans-Amazonian or even older ages occur, indicating remobilized ancient basement. This seems to demonstrate that the sialic crust of the South American continent, 2000 m. y. ago, already exhibited an areal extent of more than 10 million square kilometers.

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Résumé Une synthèse générale de l'évolution précambrienne de l'Amérique du Sud a été faite à l'aide de 1500 déterminations d'âge radiométrique. La fig. 1 présente un essai sur la répartition des zones orogéniques du Précambrien supérieur et de leurs platesformes.Le noyau ancien du continent, qui est le plus vaste, comprend le bouclier de la Guyane, le socle du bassin sédimentaire de l'Amazone et le Craton de Guaporé, au Sud, couvrant une aire d'environ 4,5 millions de Km². La plupart des roches ont été affectées par le cycle orogénique Trans-Amazonien dont l'âge radiométrique est d'environ 2000 millions. Le craton de SÃo Francisco d'âge semblable, affleure sur une étendue d'environ 1 million de Km², dans l'Est du Brésil. Des noyaux anciens plus petits, affectés également par le cycle Trans-Amazonien, ont été trouvés près de la cÔte Atlantique, à l'Est de l'embouchure de l'Amazone (région cratonique de SÃo Luis), et aux environs du fleuve la Plata (région cratonique du Rio de la Plata).Les régions cratoniques anciennes sont séparées les unes des autres par des zones métamorphiques appartenant au cycle orogénique brésilien, d'âge Précambrien supérieur. La zone caririenne et le géosynclinal de Sergipe affleurent dans l'extrémité NE du Brésil, et la zone de Ribeira, le long de la cÔte Atlantique au S. Deux unités géosynclinales symétriques ont été reconnues dans la partie centrale du continent: les zones de Brasilia et de Paraguay-Araguaia.Dans les régions occupées par les ceintures orogéniques Brésiliennes, il existe en beaucoup d'endroits des roches d'âge Trans-Amazonien et mÊme plus ancien, indices d'un socle ancien remobilisé. Ceci semble démontrer que la croûte sialique du continent Sud Américain montrait déjà, il y a environ 2000 millions d'années, une étendue de plus de 10 millions de Km².

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1500 . . 1 , , . , Guaporé , . . 4,5 . , 2000 . Sao Francisco 1 . . , , , ( Sao Luis) la Plata ( (Rio de la Plata). , . Caririan Sergipe , Paraiba . : Brasilia Paraguay-Araguaia. , . , , , - , 10 . 2000 .

     

Zur Geochemie der Uranvererzungen in den Schweizer Alpen

Zusammenfassung Die im Verlaufe der letzten Jahre in den Schweizeralpen gefundenen Uranvorkommen sind auf einer geologischen Karte dargestellt. Das wichtigste Uranmineral ist Pechblende. Die mineralisierten Gesteine, wie Chlorit-Serizitschiefer und -Gneise und Serizit-Albitgneise zeigen wechselnd starke Metamorphose. An Proben von mehreren Tonnen sind Analysen ausgeführt und dabei die Gehalte von U, Th sowie von Metallen wie Cu, Pb und anderen begleitenden Spurenelementen ermittelt worden. Eine Kurvendarstellung und Tabellen enthalten die gefundenen Daten. In den metamorphen, mineralisierten Gesteinen ist der U-Gehalt immer deutlich höher als der Th-Gehalt.

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The various localities at which uranium was found in the Swiss Alps are noted in a geological map. Pitchblende is the most important uranium ore mineral to be found. The ore-containing rocks such as the chlorite- and sericite-schists and gneisses and the sericite-albite-gneisses are metamorphic to varying degrees. The uranium- and thorium-contents as well as the content of other metals such as Cu, Pb and of other accompanying trace-elements have been determined by means of various analytical methods from samples of several tons. The results are presented in tables and in a graph. It was found out that in mineralized, metamorphic rocks the uranium-content is substantially higher than that of thorium.

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Résumé Les gisements d'uranium des Alpes suisses trouvés au cours des dernières années sont indiqués sur une carte géologique. La pechblende est sans doute le minerai d'uranium le plus important. Les roches minéralisées telles que les schistes et les gneiss à chlorite et séricite et à séricite et albite sont plus ou moins métamorphisées. Différentes sortes d'analyses d'uranium, de thorium et de métaux tels que le Cu, Pb et d'autres éléments en trace ont été effectuées sur plusieurs tonnes d'échantillons. Les résultats obtenus sont représentés sous forme de tableaux et d'un graphique. Dans les roches métamorphiques et minéralisées la teneur en uranium est toujours nettement plus élevée que la teneur en thorium.

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, . - , - . .

     

Metallogenetic evolution of the East Alpine Paleozoic basement

Paleo-metallogenetic sketch maps of the East Alpine area are presented for the Ordovician/Silurian, the Devonian/Lower Carboniferous, and the Upper Carboniferous/Permian. Mineralization and tectonic evolution are then discussed in the frame of a plate tectonic model compatible with recent results in Western Europe.A group of microcontinents originally dispersed in an ocean north of Gondwana, comprising in the investigated area a Bohemian, Penninic and a South/Austro-Alpine microcontinent was sutured after earlier localized orogenies to a Central European continent during the Devonian resulting from a general northward drift from the Cambrian onwards. This was followed by the development of a new destructive plate margin in the South with a northerly dipping subduction zone, enabling the consumption of the Proto-Tethys ocean. Mainland Gondwana then collided with the newly formed continent during the Carboniferous.Contrary to the generally convergent tectonic pattern most mineralizations in the South/Austro-Alpine area appear associated with crustal extension and related volcanism continuing into the Lower Carboniferous. Especially in the Upper Ordovician this conforms well with the concept of a back arc extensional cratonic basin setting. Metal zoning similar to the Andean/Cordilleran situation cannot be observed. Notably different, however, is the orogenic setting of the Penninic area during the Lower Paleozoic, with an economic scheelite-mineralization and associated trace elements reflecting mainly crustal affinities.The Upper Carboniferous calc-alcaline magmatism of the South/Austro-Alpine-Penninic area with its Cu-Pb-Zn-Ag-F mineralisation in the South and anomalous Be-Bi-F-Li-Mo-W-U contents further North displays many features of a back arc magmatic belt. The orogenetic stage is followed in the Upper Carboniferous-Permian by molasse with sandstone type U, graphite (coal) and acidic volcanism giving rise to (Ba-F-) Cu-Pb-Zn-U ores. A renewed tensional regime accompanied by marine transgression during the higher Permian produced evaporite deposits and minor epigenetic mineralization dominated by Fe in the Austro-Alpine area.

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Zusammenfassung Paläometallogenetische Skizzen des Ostalpenraumes werden für die Zeitabschnitte Ordoviz/Silur, Devon/Unterkarbon und Oberkarbon/Perm vorgestellt. Mineralisation und tektonische Entwicklung werden im Rahmen eines plattentektonischen Modelles diskutiert, welches mit neueren Ergebnissen aus dem westlichen Europa kompatibel ist:Eine Gruppe von Mikrokontinenten, welche ursprünglich in einem Ozean nördlich von Gondwana verstreut lag, und welche im hier untersuchten Bereich einen böhmischen, penninischen und süd-/ostalpinen Mikrokontinent umfaßte, driftete seit dem Kambrium nach Norden und war nach räumlich begrenzten Orogenesen im Devon zu einem Mitteleuropäischen Kontinent verschweißt. Darauf entstand südlich davon ein neuer destruktiver Plattenrand mit einer nördlich abtauchenden Subduktionszone, wodurch die Proto-Tethys konsumiert wurde. Im Karbon kollidierte schließlich die Hauptmasse Gondwanas mit dem neu gebildeten Kontinent entlang einer heute im Mediterran-Raum gelegenen Sutur.Im Gegensatz zur generell konvergenten Tektonik erscheinen die meisten Mineralisationen der Süd- und Ostalpinen Einheiten an Krustendehnung und damit auftretenden Vulkanismus gebunden, welche bis ins Unterkarbon anhielten. Besonders im Ordoviz entspricht dies gut einem back arc extensional cratonic basin. Eine metallogenetische Zonierung in Abhängigkeit vom Abtauchen einer Subduktionszone nach dem Anden/Kordilleren-Modell ist nicht zu beobachten. Davon sehr verschieden ist die orogene Situation im Penninikum während des Alt-Paläozoikums, wo die wirtschaftlich wichtige Scheelitvererzung mit ihren Begleitelementen starke Krustenaffinität anzeigt.Der oberkarbone kalkalkalische Magmatismus des Süd- und Ostalpins sowie des Pennins mit Cu-Pb-Zn-Ag-F-Mineralisation im Süden und erhöhten Be-Bi-F-Li-Mo-W-U-Ge-halten weiter nördlich hat viele Züge eines back arc magmatic belt.Dem orogenen Stadium folgte im Oberkarbon-Perm Molassesedimentation mit U-Vorkommen und Graphit (Kohle), sowie mit saurem Vulkanismus verknüpften (Ba-F-) Cu-Pb-Zn-U-Vererzungen. Erneuerte Zerrung und marine Transgression im obersten Perm führten zur Bildung von Evaporit-Lagerstätten und einer unbedeutenden epigenetischen Fe-betonten Mineralisation im Ostalpinen Raum.

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Résumé Trois esquisses paléométallogéniques de la région des Alpes orientales sont présentées pour les périodes suivantes: Ordovicien et Silurien, Dévonien et Carbonifère inférieur, Carbonifère supérieur et Permien. Sur cette base, les minéralisations respectives et l'évolution tectonique sont discutées dans le cadre d'un modèle de tectonique de plaques, lequel est compatible avec les résultats récents des recherches en Europe occidentale.Il s'agit d'un groupe de microcontinents, à l'origine dispersés dans un océan au Nord du Gondwana, comprenant les microcontinents moldanubien, penninique et austroalpin et qui dériva vers le Nord à partir du Cambrien pour se souder, après une orogenèse limitée durant le Dévonien, et former le continent de la « Paléoeurope centrale ». Ensuite s'installa, au Sud, une nouvelle marge de plaque destructive avec une zone de subduction inclinée vers le Nord, résultant dans la résorption de la Proto-Téthys. Au Carbonifère, le Gondwana entra finalement en collision avec ce continet nouvellement formé le long d'une suture aujourd'hui située dans le domaine de la Méditerranée.En opposition avec la tectonique de convergence, les minéralisation de la région sudaustroalpine sont apparemment liées à une extension de la croûte continentale accompagnée d'un volcanisme bimodal jusqu'au Carbonifère inférieur. Surtout pendant l'Ordovicien supérieur, ceci est comparable à un bassin cratonique extensionnel d'arrière-arc. Une zonation métallogénique dans la dépendance du prolongement d'une zone de subduction, semblable à la situation observée dans les cordillères occidentales des deux Amérique n'est pas évidente. Notablement différent cependant est l'environnement orogénique du Penninique au Paléozoïque inférieur, avec sa minéralisation importante de schéélite et éléments associés qui indiquent une forte affinité avec une croûte continentale.Le magmatisme calco-alcalin d'âge carbonifère supérieur du Sud-austroalpin et du Penninique, avec une minéralisation de Cu, Pb, Zn, Ag, F au Sud, et des eneurs élevées an Be, Bi, F, Li, Mo, W, U plus au Nord, présente de nombreux traits d'une zone magmatique d'un arrière-arc. Ce stade orogénique fut suivi d'une molasse avec des occurrences de U en roches gréseuses, de graphite (houille), et un volcanisme acide associé à des minéralisations de (Ba-F), Cu-Pb-Zn-U. Un nouveau régime extensionnel accompagné d'une transgression marine produisit au Permien supérieur des dépôts évaporitiques et une minéralisation épigéné tique insignifiante dominée par Fe, dans l'Austroalpin.

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/, / . , , . , - , , - , , , , . , , , . , . , , . back arc extensional cratonic basin. / . . - , u, Pb, Zn, Ag F Be, Bi, F, Li, Mo, W, U , back arc magmatic belt. / /, (, F) Cu, Pb, Zn U. .

     

Trondhjemites,tonalites and diorites in the South Portuguese Zone and their relations to the vulcanites and mineral deposits of the Iberian Pyrite Belt

In the South Portuguese Zone close associations of diorites, tonalites and trondhjemites occur north of the Pyrite Belt. The period of their emplacement is Pre-Carboniferous and not, as has generally been assumed, Variscanpostorogen. The trondhjemitic intrusive suite and the Lower Carboniferous spilite-keratophyre association are related through their comagmatic derivation. Both series share sodium dominance, low concentrations of large-ion lithophile elements, indicators of a water-rich original magma and a deficient scorification of the element potential, which was acummulated in the sulphide and manganese deposits of the Pyrite Belt through post-volcanic hydrothermal processes. The mineralogically and geochemically primitive composition of both plutomtes and vulcanites, their mode of eruption from acid to basic facies as well as their position in the orogenic process indicate that they represent products of a successively proceeding partial melting of subducting oceanic crust. The trondhjemitic intrusives are the initialites in the magmatic-orogenic development.

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Zusammenfassung In der Südportugiesischen Zone treten nördlich des Pyritgürtels enge Vergesellschaftungen von Dioriten, Tonaliten und Trondhjemiten auf. Der Zeitraum ihrer Platznahme ist päkarbonisch und nicht, wie bisher allgemein angenommen, variszisch-postorogen. Die trondhjemitische Intrusivsequenz und die unterkarbonische Spilit-Keratophyr-Assoziation sind in weiten Bereichen durch komagmatische Herkunft verbunden. Gemeinsamkeiten beider Abfolgen sind ihre Na-Dominanz, die niedrigen Gehalte an gro\ionigen Elementen, die Anzeichen für ein wasserreiches Ausgangsmagma und die mangelhafte Verschlackung des Elementpotentials, das in den Sulfid- und Manganlagerstätten des Pyritgürtels während postvulkanischer, hydrothermaler Proze\e angereichert wurde. Die mineralogisch wie geochemisch primitive Zusammensetzung sowohl der Plutonite wie der Vulkanite, ihr Eruptionsmodus von saurer zu basischer Fazies sowie ihre Position im orogenen Ablauf deuten darauf hin, da\ sie die Produkte einer sukzessiv fortschreitenden Aufschmelzung subduzierender, ozeanischer Kruste darstellen. Die trondhjemitischen Intrusiva sind die Initialite innerhalb der magmatisch-orogenen Entwicklung.

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Résumé Dans la zone sud du Portugal, il existe, au nord de la ceinture pyriteuse, des associations étroites de diorites, de tonalites et de trondhjémites. Leur mise en place date de la période pré-carbonifère et non, comme on l'avait généralement admis jusqu'à présent, de la période varisque post-orogénique. Le faisceau intrusif trondhjémitique et l'association spilite-kératophyre du Carbonifère inférieur sont liés par une origine comagmatique. Les points communs des deux successions sont leur dominante sodique, les faibles teneurs en éléments à gros ions, les indices d'un magma de départ aquifère et la scorification réduite du potentiel d'éléments qui, dans les gisements de sulfure et de manganèse de la ceinture pyriteuse a été enrichi par des processus post-volcaniques et hydrothermaux. La composition primitive, tant minéralogique que géochimique, de la plutonite comme de la vulcanite, leur mode d'éruption qui va du type acide au type basique, ainsi que leur position dans le processus orogénique indiquent qu'il s'agit de produits successifs de la fusion partielle d'une croûte océanique en voie de subduction. Les intrusions trondhjémitiques représentent le stade initial dans l'évolution orogéno-magmatique.

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Probleme der Gliederung präkambrischer,phyllitisch metamorpher Gesteinskomplexe im Hedjaz,Saudi-Arabien

Zusammenfassung Es wird ein kurzer Überblick über den komplexen Gesteinsbestand eines Gebietes im arabischen Grundgebirge des südlichen Hedjaz gegeben. Es zeigte sich, daß die tektonischen, stark überprägten und metamorphen Serien heute noch nicht in das Schema der in der Literatur genannten Serien eingebaut werden können. Diese scheinen sowohl hinsichtlich ihres stofflichen Bestandes wie auch des Zusammenhanges ihrer strukturellen und metamorphen Prägung noch zu wenig gekennzeichnet zu sein.Die im Grundgebirge weit verbreiteten Seitenverschiebungen werden kurz beschrieben und ihr Alter als wahrscheinlich spät-präkambrisch aufgefaßt.

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The paper gives a general view of the different rock series occurring in a mapped area of the basement complex in the southern Hedjaz. The predominant masses of strongly tectonized and epimetamorphic series cannot be correlated with some series, which are named already in the literature of Arabia. These latter series seem defined not sufficiently in their composition and in the relation to their structural and metamorphic development.The wrench movements, wide spread in the Arabian basement, are briefly described and defined as being probably late-precambrian.

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Résumé L'auteur donne un bref aperçu de la composition géologique complexe d'une région du soubassement arabe de l'Hedjaz du Sud. Il s'est avéré qu'à l'heure actuelle les séries fortement tectonisées et métamorphiques ne peuvent encore être intégrées au schéma des séries mentionnées par la littérature. Ces séries semblent être encore trop peu caractérisées en ce qui concerne leur composition ainsi que le rapport entre leurs caractéristiques structurelles et métamorphiques.Les failles horizontales de décrochement, qui sont très répandues dans le soubassement, sont décrites brièvement et définies comme datant probablement de la fin de l'antécambrien.

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Geological development of Jabal al Akhdar,Libya

The northern Cyrenaic headland situated north of 32 degrees latitude between Benghází and Tubruq was subject of a geological mapping. This paper draws attention to the results of this geological survey concerning Upper Cretaceous and Tertiary facies development, paleogeography, tectonic and geomorphologic evolution.The essential part of the investigated area corresponds to Jabal al Akhdar (Green Mountains), a gently uparched plateau built of Upper Cretaceous and Tertiary sediments (mostly limestones, subordinate dolomites and marls). These sediments were deposited at the southern margin of the Tethys sea and were moderately folded, mainly during the intra-Senonian (pre-Campanian) and early Ypresian intervals.From Middle Eocene till Middle Miocene, the area was subject to a slight warping followed by oscillating transgressions of a shallow sea.The youngest tectonic movements resulted in a gentle doming of the area associated with downfaulting of certain zones. Some prominent faults revealed rejuvenated activity, partly with movement inversion. Deep faulting probably controlled the paleogeographic and tectonic development of certain zones.The present gross geomorphology of Jabal al Akhdar roughly corresponds to its final uparching dated after the Middle Miocene. Topographic evolution of the northern slope of the mountains has been importantly influenced by marine erosion. Two broad littoral terraces bordered by cliffs were formed successively.

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Zusammenfassung Die nördliche Cyrenaica nördlich des 32. Breitengrades, zwischen Benghazi und Tobruk, wurde geologisch kartiert. Ergebnisse dieser Aufnahmen sind unten wiedergegeben und umfassen die fazielle Entwicklung der Oberkreide und des Tertiär sowie die paläogeographische, tektonische und geomorphologische Entwicklung.Der wesentliche Teil des untersuchten Gebietes liegt im Djebel el Akhdar. Er repräsentiert ein herausgehobenes Plateau, das sich aus Oberkreide und Tertiärsedimenten (meistens Kalke, untergeordnet Dolomite und Mergel) zusammensetzt. Diese Sedimente wurden am Südrand der Tethys abgelagert und sind vorwiegend während des Senon (Prä-Campan) und frühen Ypresien schwach verfaltet worden.Vom mittleren Eozän bis ins mittlere Miozän wurde das Gebiet teilweise gehoben und von oszillierenden Transgressionen einer Flachsee erfaßt.Die jüngsten tektonischen Bewegungen führten zu einer domartigen Aufwölbung und zu Bruchtektonik entlang bestimmter Zonen. Dabei wurden markante Störungen mehrfach regeneriert, wobei auch inverse Bewegungen nachgewiesen werden konnten. Tiefgreifende Lineamente kontrollierten wahrscheinlich die paläogeographische Situation wie auch die tektonische Entwicklung entlang bestimmter Zonen.Die augenblickliche geomorphologische Ausgestaltung des Djebel el Akhdar korrespondiert mit der zuletzt stattgefundenen Aufwölbung nach dem mittleren Miozän. Die topographische Entwicklung seines nördlichen Randes ist weitgehend beeinflußt durch marine Erosionen. Zwei breite Küstenterrassen — durch Steilküsten begrenzt — haben sich dabei sukzessive herausgebildet.

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Résumé La Cyrénaique septentrionale au Nord du 32ème parallèle, entre Benghazi et Tobrouk, a été l'objet d'un lever géologique. Les résultats donnés ici concernent le développement des facies au Crétacé supérieur et au Tertiaire, ainsi que l'évolution paléogéographique, tectonique et géomorphologique.La plus grande partie du territoire se trouve dans le Djebel el Akhdar, plateau soulevé composé de sédiments du Crétacé supérieur et du Tertiaire (la plupart des calcaires, plus rarement des dolomites et des marnes). Ces sédiments se sont déposés dans la bordure meridionale de la Téthys et furent faiblement plissés principalement au cours du Sénonien (Précampanien) et au début de l'Yprésien.De l'Eocène moyen au Miocène moyen, cette région fut en partie soulevée et soumise à des transgressions oscillatives de mer peu profonde.Les mouvements tectoniques les plus récents ont eu pour conséquence un faible bombement de la région accompagné d'affaissements de certaines zones le long de failles. Certaines failles importantes ont rejoué plusieurs fois, partiellement avec inversion de mouvement. Des failles profondes ont influencé l'évolution paléogéographique et tectonique de certaines zones.La géomorphologie générale actuelle du Djebel el Akhdar correspond grosso-modo a son bombement final d'après le Miocène moyen. L'évolution topographique du versant septentrional de la chaîne a été influencée d'une façon importante par des érosions marines. Il s'est formé successivement deux terraces littorales bordées de falaises.

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32° . , . Djebel el Akhdar. , — ; . . . . , , , . . , . , .

     

Contribution à l'étude des litages pegmatitiques: l'exemple de la pegmatite de Covide (Nord-Portugal)

Résumé La pegmatite de Covide (Nord-Portugal) fournit un nouvel exemple de litage à quartz-albite-feldspath potassique. Son étude conduit à proposer un modèle de pétrogenèse magmatique faisant intervenir des processus de double diffusion dans un gradient de température. Ces processus provoquent la formation simultanée et périodique de niveaux millimétriques d'albite, en »planchers flottants« horizontaux. Chaque cellule, phénomène-unité du litage compris entre deux niveaux planchers successifs, évolue ensuite en système clos par cristallisation orientée centripète. L'organisation litée est acquise en milieu magmatique liquide.

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The Covide pegmatite, (Northern Portugal), exhibit a new example of K-feldspar, Albite, quartz layering. The present study leads to propose a magmatic petrogenetit model, with double diffusive processe in temperature gradient allowing the simultaneous growth of millimetric and horizontal »floating layers« of albite. Each cell, unit-phenomenon between two consecutive boundary layers, evolves in closed system with a centripetal, oriented crystallization. The layered organisation is obtaind in the magmatic liquid medium.

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Zusammenfassung Der Pegmetit aus Covide (Nordportugal) stellt ein neues Beispiel für Quarz-Albitfeldspat Wechsellagerung dar. Seine Untersuchung führt zu einem magmatischen Petrogenesemodell, bei dem Prozesse der Doppeldiffusion in einem Temperaturgefälle intervenieren. Diese Prozesse bewirken die gleichzeitige und periodische Bildung von millimeterdicken Albitflächen in horizontalen »schwimmenden Flächen«. Jede Zelle, die ein Phänomen der Einheit der Anlagerungsfläche zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flächenlagen ist, entwickelt sich schlie\lich durch zentripetale Kristallisierung zu einem geschlossenen System. Die schichtweise Anordnung erfolgt im flüssigen magmatischen Milieu.

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Covide ( ) - . , . . , , -, , .

     

Petrochemische und nomenklatorische Revision der Vulkanite des süd-ägäischen Raumes (Griechenland)

Zusammenfassung Alle einwandfreien Gesteinsanalysen der jungen Vulkanite des süd-ägäischen Raumes (insgesamt 181) wurden nach der von A.Rittmann neu entwickelten Berechnungsmethode (Rittmann-AMS) auf ihren quantitativen Mineralbestand berechnet und ausgewertet. Dabei zeigte sich, daß ein Großteil dieser Vulkanite falsch benannt ist. Der Anteil der Andesite ist wesentlich geringer als bisher angenommen. Ebenso sind keine Basalte vertreten. Der Schwerpunkt der Gesteine fällt in das Latitandesitfeld, wobei besonders stark quarzführende Typen dominieren. Ein Teil der alkalirhyolithischen bis latitandesitischen Vulkanite weist einen teilweise beträchtlichen AI-Überschuß auf, der sich im Auftreten von (errechnetem) Cordierit ausdrückt. Die Entstehung der Magmen des untersuchten Gebietes wird durch Anatexis von sialischem Material verschiedener Zusammensetzung erklärt. Dies wird durch AI-Überschuß, den ausgeprägt pazifischen Charakter, das Auftreten von exogenem Quarz und weitere Indizien gestützt. Die lokal vertretenen Vulkanite mit schwacher atlantischer und mediterraner Tendenz werden durch mäßige und lokale pneumatolytische Differentiation (Alkalizufuhr) der sialisch-anatektischen Magmen gedeutet.

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With a new calculation-method for volcanic rocks, recently developed by A.Rittmann (Rittmann-AMS), all available chemical analyses of the young volcanics of the south-aegean Sea (altogether 181) have been calculated. The evaluation proved a wrong denomination for the bulk of these volcanic rocks. More than 50% of the so-called andesites are latitandesites and dacites (nomenclatureStreckeisen, 1965). Likewise no basalts are existing in this area. The latitandesites are mostly quartz-bearing types (on an average between 10 and 15% of free quartz). Many of the alkalirhyolitic to dacitic rocks and some of the latitandesites show a considerable excess of A1₂O₃, which appears in the calculation as cordierite (up to7%). The acid volcanics are explained to have been originated by fusion of sialic material of granitic to granodioritic composition of the upper parts of the crust. The latitandesites and andesites are supposed to be derived by melting of degranitizised sialic material of lower parts of the crust. Characteristics for the sialic origin are: excess of A1₂O₃, the presence of exogenous quartz-relics, the strong calcalcaline serial index and others. In the south-aegean area locally appear volcanics with a weak atlantic or mediterranean serial character. This fact is interpreted by moderate pneumatolytic differentiation (gaseous transfer) of the sialic-anatectic magmas.

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Résumé Toutes les analyses chimiques des jeunes roches volcaniques dans la région de la mer Egée sud (en somme 181) ont été calculées et évaluées à l'aide de la nouvelle méthode de A.Rittmann (Rittmann-AMS). Alors on a constaté qu'un grand nombre des roches volcaniques avait été qualifié incorrectement. Plus de 50 pour cent des « andesites » sont latitandesites et dacites. Il n'y a pas de basaltes. La plupart des latitandesites contiennent du quartz. Beaucoup de roches alcalirhyolitiques à latitandesitiques montrent un excès considérable de Al, ce qui apparaît dans la calculation comme cordierite. On explique la formation des magmas par la fusion de différents matériels sialiques. Quelques indices soutiennent cette théorie: l'excès de Al, le caractère typiquement pacifique, la présence de quartz exogène. La présence de roches volcaniques à caractère faiblement atlantique et méditerranéen est expliquée par la différenciation pneumatolytique modérée des magmas sialiques anatectiques.

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Herrn Professor Dr. Dr. A.Rittmann zum 75. Geburtstag gewidmet     

Behavior of the decollement at the toe of the Middle America Trench

Seismic reflection data from three areas of the Middle America Trench provide insights into the behavior of the decollement that separates subducted and offscraped sediment. The range of responses observed along this single subduction system provides clues as to how the decollement forms and is influenced by local conditions. The location of the decollement and whether or not the subducting basement topography influences the decollement are apparently controlled by the type and thickness of sediment in the trench. Where subducting basement topography and oceanic plate hemipelagic sediments are buried by sandy terrigenous turbidites, such as in the trench axis off Mexico, the decollement is localized near the base of the turbidite section. Subducting normal fault blocks in the oceanic crust control thrust ramps, and hanging wall anticlines form above the ramps.In regions of the trench where coarse terrigenous sediment is thin or absent, the decollement is localized within the incoming sediment section. Where muddy trench turbidites bury subducting topography (e.g. off Guatemala), the decollement is approximately 100 m deep and is little affected by the underlying subducting topography. The lower 200–300 meters of trench sediment and all of the pelagic sediment are subducted. Where there is no trench sediment overlying carbonate-rich oceanic plate sediments (e.g. off Costa Rica), the decollement is located within the subducting plate sediment section. The decollement is localized at a single stratigraphic level and rides up and over subducting horst blocks.

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Zusammenfassung Reflektionsseismische Daten aus drei Bereichen des Mittel-Amerika-Grabens geben Einblick in das Verhalten entlang einer Abscherung in der subduziertes und »abgeschabtes« Sediment voneinander getrennt werden. Die Daten, die entlang dieses Subduktionssystems erhalten wurden, liefern Anhaltspunkte darüber, wie sich die Abscherung bildet und wie sie von lokalen Bedingungen beeinflußt wird. Der Entstehungsort der Abscherung wird, unabhängig davon, ob die abtauchende Basementtopographie die Abscherung beeinflußt oder nicht, anscheinend von Typ und Dicke der Grabensedimente kontrolliert. Dort, wo das abtauchende Basement und die hemipelagischen Sedimente der ozeanischen Platte von sandigen, terrigenen Turbiditen überlagert werden, wie im Grabenabschnitt vor Mexico, liegt die Abscherung nahe der Basis des Turbiditprofiles. Abtauchende, normal gestörte Schollenblöcke der ozeanischen Kruste kontrollieren die Bildung von Überschiebungsrampen unter Bildung von Antiklinalen oberhalb dieser Rampen.Wo schlammige Grabenturbidite die subduzierende Topographie überdecken (z.B. vor Guatemala), liegt die Abscherung etwa 100 m unter der Sedimentoberfläche und wird kaum von der unterlagernden, abtauchenden Topographie beeinflußt. Die unteren 200–300 m der Grabensedimente sowie die gesamten pelagischen Ablagerungen werden subduziert. Wo karbonatreiche Sedimente der ozeanischen Platte nicht von Grabensedimenten überlagert werden (z.B. vor Costa Rica) liegt die Abscherung innerhalb der Sedimentsäule der abtauchenden Platte. Die Abscherung bewegt sich in einem einzigen stratigraphischen Niveau und gleitet dabei auf und über abtauchende Horstschollen.

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Résumé Des prospections par sismique-réflexion, effectuées dans trois régions de la fosse d'Amérique Centrale, éclairent le comportement du décollement qui sépare les sédiments subductés des sédiments «raclés». Les donnés recueillies le long de ce système de subduction simple fournissent des indications sur la manière dont le décollement prend naissance et est influencé par les conditions locales. L'emplacement du décollement et le fait qu'il est, ou non, influencé par la topographie du substrat en subduction dépendent, semble-t-il, de la nature et de l'épaisseur des sédiments de la fosse. Lorsque, dans la plaque océanique en subduction, la topographie du socle et les sédiments hémipélagiques surincombants sont enfouis sous des turbidites terrigènes arénacées, comme c'est le cas au large du Mexique, le décollement se produit près de la base de la série turbiditique. La subduction de blocs découpés par des failles normales dans la croûte océanique détermine des rampes de charriage au-dessus desquelles prennent naissance des structures anticlinales.Dans les parties de la fosse qui sont pauvres en sédiments terrigènes grossiers ou qui en sont dépourvues, le décollement est situé à l'intérieur de la série sédimentaire. Lorsque le relief de la plaque en subduction est enfoui sous des turbidites boueuses (p. ex. au large du Guatemala), le décollement se situe à 100 m sous la surface supérieure des sédiments et est peu affecté par la topographie du substrat subducté. La subduction affecte alors la partie inférieure (200 à 300 m) des sédiments de la fosse, ainsi que l'entièreté des sédiments pélagiques. Lorsqu'il n'y a pas de sédiments terrigènes recouvrant les dépôts carbonates de la plaque océanique (p. ex. au large de Costa Rica), le décollement se situe au sein de ces derniers; il correspond à un niveau stratigraphique et contourne par en-haut les blocs en horst de la plaque descendante.

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