Mixing of magmas from enriched and depleted mantle sources in the northeast Pacific: West Valley segment,Juan de Fuca Ridge

The 50 km-long West Valley segment of the northern Juan de Fuca Ridge is a young, extension-dominated spreading centre, with volcanic activity concentrated in its southern half. A suite of basalts dredged from the West Valley floor, the adjacent Heck Seamount chain, and a small near-axis cone here named Southwest Seamount, includes a spectrum of geochemical compositions ranging from highly depleted normal (N-) MORB to enriched (E-) MORB. Heck Seamount lavas have chondrite-normalized La/Sm_cn0.3, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.70235–0.70242, and ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.22–18.44, requiring a source which is highly depleted in trace elements both at the time of melt generation and over geologic time. The E-MORB from Southwest Seamount have La/Sm_cn1.8, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.70245–0.70260, and ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.73–19.15, indicating a more enriched source. Basalts from the West Valley floor have chemical compositions intermediate between these two end-members. As a group, West Valley basalts from a two-component mixing array in element-element and element-isotope plots which is best explained by magma mixing. Evidence for crustal-level magma mixing in some basalts includes mineral-melt chemical and isotopic disequilibrium, but mixing of melts at depth (within the mantle) may also occur. The mantle beneath the northern Juan de Fuca Ridge is modelled as a plum-pudding, with plums of enriched, amphibole-bearing peridotite floating in a depleted matrix (DM). Low degrees of melting preferentially melt the plums, initially removing only the amphibole component and producing alkaline to transitional E-MORB. Higher degrees of melting tap both the plums and the depleted matrix to yield N-MORB. The subtly different isotopic compositions of the E-MORBs compared to the N-MORBs require that any enriched component in the upper mantle was derived from a depleted source. If the enriched component crystallized from fluids with a DM source, the plums could evolve to their more evolved isotopic composition after a period of 1.5–2.0 Ga. Alternatively, the enriched component could have formed recently from fluids with a less-depleted source than DM, such as subducted oceanic crust. A third possibility is that enriched material might be dispersed as plums throughout the upper mantle, transported from depth by mantle plumes.     

Anhydrous partial melting of MORB pyrolite and other peridotite compositions at 10 kbar: Implications for the origin of primitive MORB glasses

Summary Anhydrous partial melting experiments on four peridotite compositions have been conducted at 10 kbar providing a relatively internally consistent set of data on the character of primary melts expected from the oceanic upper mantle in the mid-ocean ridge setting. The four peridotite compositions are: MORB pyrolite (considered to be suitable for the production of primitive (Mg#0.68) MORB glasses at 10 kbar), Hawaiian pyrolite (representative of enriched upper mantle), Tinaquillo lherzolite (representative of more depleted upper mantle), and the spinel lherzolite KLB-1 which is a suitable composition for the production of primitive MORB glasses. The equilibrium liquids were determined by sandwich experiments. The primitive MORB glass DSDP 3-18-7-1 was used in experiments using MORB pyrolite and KLB-1, while a calculated 10 kbar liquid composition fromJaques andGreen (1980) was used in experiments with Hawaiian pyrolite and Tinaquillo lherzolite. The results of the experiments are used to test a 10 kbar melt model for the generation of primitive MORB glasses, which are parental magmas to typical MORB compositions. The melt compositions from the four peridotites studied are significantly different from primitive MORB glasses in major element chemistry and plot away from the field of primitive MORB glasses in the CIPW molecular normative Basalt tetrahedron. The results indicate that primitive MORB glasses are derivative compositions lying on olivine fractionation lines from picritic parents, which themselves are primary magmas at pressures greater than 10 kbar. The results of this study are integrated with previous 10 kbar experimental studies.

---

Wasserfreie partielle aufschmelzung von MORB pyrolit und andere peridotit-zusammensetzungen bei 10 kbar: bedeutung für die entstehung primitiver MORB gläser

Zusammenfassung Vier Peridotit-Zusammensetzungen wurden bei 10 kbar unter wasserfreien Bedingungen partiell aufgeschmolzen, und die Ergebnisse mit möglichen primitiven Schmelzen Mittel-Ozeanischer Rücken verglichen.Die folgenden perioditischen Zusammensetzungen wurden untersucht: MORB pyrolite [mögliche Ausgangszusammensetzung für primitive (Mg# > 0.68) MORB-Glaszusammensetzungen bei 10 kbar], Hawaiian pyrolite (representativ für angereicherten Oberen Mantel); Tinaquillo lherzolite (representativ für verarmten' Oberen Mantel) und spinel lherzolite, KLB-1 (im Gleichgewicht mit primitiver MORB-Glaszusammensetzung). Die Schmelzen im Gleichgewicht mit diesen Ausgangszusammensetzungen wurden mittels Sandwich-Experimenten ermittelt.Die primitive MORB-Glaszusammensetzung DSDP 3-18-7-1 wurde mit MORB pyrolite und KLB-1 equilibriert, während eine Modell-Zusammensetzung vonJaques and Green (1980) in Verbindung mit Hawaiian pyrolite und Tinaquillo lherzolite vermischt wurde. Die Resultate der Experimente werden mit einem 10 kbar Aufschmelzungsmodell zur Entstehung primitiver MORB-Gläser verglichen. Die Schmelzen im Gleichgewicht mit den vier Peridotit-Ausgangszusammensetzungen unterscheiden sich wesentlich von primitiven MORB-Gläsern, sowohl hinsichtlich ihrer Hauptelemente als auch ihrer Plot-Parameter im Basalttetraeder. Primitive MORB-Glaszusammensetzungen stellen keine primären Schmelzen dar, sondern sind durch Olivinfraktionierung von primitiven Magmen abzuleiten. Die Resultate dieser Untersuchungen werden mit früheren 10 kbar Experimenten verglichen.

---

---

With 10 Figures     

Oldest Atlantic seafloor

Basalt recovered beneath Jurassic sediments in the western Atlantic at Deep Sea Drilling Project sites 100 and 105 of leg 11 has petrographic features characteristic of water-quenched basalt extruded along modern ocean ridges. Site 100 basalt appears to represent two or three massive cooling units, and an extrusive emplacement is probable. Site 105 basalt is less altered and appears to be a compositionally homogeneous pillow lava sequence related to a single eruptive episode.Although the leg 11 basalts are much more closely related in time to the Triassic lavas and intrusives of eastern continental North America, their geochemical features are closely comparable to those of modern Mid-Atlantic Ridge basalts unrelated to postulated mantle plume activity. Projection of leg 11 sites back along accepted spreading flow lines to their presumed points of origin shows that these origins are also outside the influence of modern plume activity. Thus, these oldest Atlantic seafloor basalts provide no information on the time of initiation of these plumes. The Triassic continental diabases show north to south compositional variations in Rb, Ba, La, and Sr which lie within the range of plume-related basalt on the Mid-Atlantic Ridge (20 °–40 °N). This suggests that these diabases had mantle sources similar in composition to those beneath the present Mid-Atlantic Ridge. Plumes related to deep mantle sources may have contributed to the LIL-element enrichment in the Triassic diabase and may alos have been instrumental in initiating the rifting of the North Atlantic. Systematically high values for K and Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ in the Triassic diabases may reflect superimposed effects of crustal contamination in the Triassic magmas.Contribution Number 3953 from the Woods Hole Oceanographic Institution     

Orthogneisses of the Spessart crystalline complex,Northwest Bavaria: Indicators of the geotectonic environment?

The orthogneisses of the Spessart crystalline complex are derived from a granitic to granodioritic magma of S-type character which must have formed by anatexis of continental crust. It intruded into a relatively shallow crustal level, 410–420 Ma ago, at the Silurian. Trace element characteristics are consistent with a post-collision geotectonic environment testifying to extensional tectonics at the end of the Caledonian era.

---

Zusammenfassung Die Orthogneise des Spessartkristallins lassen sich von einem granitischen bis granodioritischen Magma von S-Typ-Charakter ableiten, das durch Anatexis kontinentaler Kruste entstanden sein mu\ und in ein relativ oberflächennahes Krustenniveau intrudierte. Die Platznahme erfolgte vor 410–420 Ma, d. h. im Silur. Die Spurenelement-Muster der Orthogneise entsprechen denen von Post-Kollisions-Granitoiden, was als Hinweis auf eine Phase der Dehnungstektonik am Ende der kaledonischen ära bewertet werden kann.

---

Résumé Les orthogneiss du Spessart sont dérivés d'un magma granitique à granodioritique de type S qui doit s'Être formé par anatexie de la croûte continentale. Ce magma a été intrudé dans un niveau peu profond de la croûte il y a 410–420 Ma c'est-à-dire au Silurien. La distribution des éléments en traces est en accord avec celle des granitoÏdes formés dans un contexte géodynamique de post-collision. Cette observation est en faveur d'une phase d'extension tectonique à la fin du cycle calédonien.

---

, — Wojcieszów-Kalke. , — . . , , , , .

     

Geochemical facies model of ore formation in the Grythyttan-Hällefors area,Bergslagen, Central Sweden

The different iron and manganese ore deposits of the Grythyttan-Hällefors area display an arrangement that reflects a systematic change in redox conditions from oxidic banded iron formation into highly reduced graphite-bearing slates. This phenomenon is explained by a facies model. The different environmental conditions are also held to be responsible for the geochemical differentiation of base metal deposits into Cu ores associated with minerals of Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au, and Pb-Zn-Ag ores associated with minerals of Sb, Mn, As, Sn, Cu. Spatial relationships between deposits of these two groups and certain iron and manganese deposits point to a common source of all metals, possibly connected with exhalative derivates from basic volcanism.

---

Zusammenfassung Die verschiedenen Eisen- und Manganerz-Bildungen des Grythyttan-Hällefors-Gebietes zeigen Verhältnisse auf, die einem systematischen Wechsel der Redoxbedingungen wiedergeben, von oxidischer Bändereisenerzbildung bis hin zu stark reduzierten graphitführenden Schiefern. Dieses Phänomen wird durch ein Fazies-Modell erklärt. Die unterschiedlichen Milieu-Bedingungen werden auch als Ursache für die geochemische Diferentiation unedler Metall-Ablagerungen in Cu-Erze angesehen, die mit Mineralien assoziiert sind, die Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au führen und in Pb-Zn-Ag-Erze in Verbindung mit Sb-, Mn-, As-, Sn- und Cu-führenden Mineralien. Die räumlichen Beziehungen zwischen Ablagerungen dieser zwei Gruppen und gewissen Eisen- und Mangan-Bildungen weisen auf eine gemeinsame Quelle aller Metalle hin, die möglicherweise mit exhalativen Derivaten eines basischen Vulkanismus in Verbindung steht.

---

Résumé Les différents gisements de minerais de Fe et Mn de la région de Grythyttan-Hällefors montrent une disposition qui réflète un changement systématique dans les ernolitions de réduction des formations rubanées de fer oxydé en phyllades graphiteux. Ce phénomène s'explique suivant un modèle faciétal. Les différentes conditions de l'environnement sont ainsi rendues responsables de la différentiation géochimique des gisements métallifères de base en minerais de Cu associés à des minéraux de Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au et des minerais de Pb-Zn-Ag associés à des minéraux de Sb, Mn, As, Sn, Cu. Des relations spatiales entre les gisements de ces deux groupes et certains gisements de Fe et Mn indiquent une source commune pour tous les métaux, en liaison possible avec des émanations du volcanisme basique.

---

Grythyttan-Hällefors , - : , , - . . , , Bi, , Mo, As, Zn, Pb, Au, , — , Sb, Mn, As, Sn, . , , , .

     

Oxygen isotope geochemistry of pyroclastic clinopyroxene monitors carbonate contributions to Roman-type ultrapotassic magmas

The oxygen isotope geochemistry and chemical composition of clinopyroxene crystals from Alban Hills pyroclastic deposits constrain the petrological evolution of ultrapotassic Roman-type rocks. Volcanic eruptions in the 560–35 ka time interval produced thick pyroclastic deposits bearing clinopyroxene phenocrysts with recurrent chemical characteristics. Clinopyroxenes vary from Si–Mg-rich to Al–Fe-rich with no compositional break, indicating that they were derived from a continuous process of crystal fractionation. Based on the ¹⁸O and trace element data no primitive samples were recovered: monomineralic clinopyroxene cumulates set the oxygen isotope composition of primary magmas in the range of uncontaminated mantle rocks (5.5), but their REE composition resulted from extensive crystal fractionation. Departing from these mantle-like ¹⁸O_Cpx values the effects of crustal contamination of clinopyroxene O-isotope composition were identified and used to monitor chemical variations in the parental magma. ¹⁸O values in Si–Mg-rich clinopyroxene are slightly higher than typical mantle values (5.9–6.2), and the low REE contents are representative of early stages of magmatic differentiation. ¹⁸O values as high as 8.2 are associated with Al–Fe³⁺-rich clinopyroxene showing high REE contents. These ¹⁸O values are characteristic of crystals formed during the late magmatic stages of each main eruptive phase. Geochemical modelling of ¹⁸O values vs. trace element contents indicates that these ultrapotassic magmas were derived from fractional crystallization plus assimilation of limited amounts of carbonate wall rocks starting from a primary melt, and from interaction with CO₂ derived from country rocks during crystal fractionation.     

Geologische Bearbeitung Südwest-Ägyptens

Zusammenfassung In einem auf die Klärung stratigraphischer, fazieller, paläogeographischer, hydrogeologischer und paläoklimatischer Fragen ausgerichteten Forschungsprogramm wird eine Bearbeitung Südwest-Ägyptens durchgeführt. Neben dem Nachweis einer altpaläozoischen — vermutlich ordovizischen — Vereisung und jüngerer, mariner paläozoischer Schichten erfolgte bisher eine Gliederung der ehemaligen Nubischen Serie dieses Gebietes in mehrere marine und kontinentale Sedimentationszyklen von jurassischem bis oberkretazischem Alter. Eine detaillierte geologische Karte von Südwest-Ägypten ist in Vorbereitung.

---

First results of geological research in Southwestern Egypt are presented, which are part of a programme dedicated to stratigraphical, sedimentological, paleogeographical and hydro geological as well as paleoclimatical questions. The research programme is sponsored by Deutsche Forschungsgemeinschaft, it is carried out in cooperation with the Academy of Science of Egypt and it is backed by Continental Oil Company.Apart from the proof of an Early Paleozoic glaciation of probably Ordovician age, marine sediments of younger Paleozoic ages were found. The former Nubian Sandstone was subdivided into several formations of shallow marine to continental origin of Jurassic to Late Cretaceous age. A detailed geological map of Southwestern Egypt is under preparation.

---

Résumé Les premiers résultats de recherche géologique dans le Sud-Ouest de l'Egypte sont présentés; ils font partie d'un programme d'étude des questions stratigraphiques, sédimentologiques, paléogéographiques, hydrogéologiques et paléoclimatiques. Ce programme est subventionné par la Deutsche Forschungsgemeinschaft, réalisé en coopération avec l'Académie des Sciences d'Egypte et assisté par Conoco.Outre la preuve d'une glaciation d'âge paléozoique — probablement ordovicien — et de sédiments marins paléozoiques plus jeunes, une division de l'ancien «Grès Nubie» de cette région en plusieurs cycles de sédimentation marine et continentale du Jurassique au Crétacé supérieur fut effectuée. Une carte géologique détaillée du Sud-Ouest de l'Egypte est en préparation.

---

, , , . -, - , , . - .

     

Mean and turbulent velocity measurements of supersonic mixing layers

The behavior of supersonic mixing layers under three conditions has been examined by schlieren photography and laser Doppler velocimetry. In the schlieren photographs, some largescale, repetitive patterns were observed within the mixing layer; however, these structures do not appear to dominate the mixing layer character under the present flow conditions. It was found that higher levels of secondary freestream turbulence did not increase the peak turbulence intensity observed within the mixing layer, but slightly increased the growth rate. Higher levels of freestream turbulence also reduced the axial distance required for development of the mean velocity. At higher convective Mach numbers, the mixing layer growth rate was found to be smaller than that of an incompressible mixing layer at the same velocity and freestream density ratio. The increase in convective Mach number also caused a decrease in the turbulence intensity ( _u /U).List of Symbols a speed of sound - b total mixing layer thickness betweenU ₁ – 0.1U andU ₂ + 0.1U - f normalized third moment ofu-velocity,f u ³/(U)³ - g normalized triple product ofu ² v,g u ² v/(U)³ - h normalized triple product ofu v ², h uv' ²/(U)³ - l _u axial distance for similarity in the mean velocity - l _u axial distance for similarity in the turbulence intensity - M Mach number - M _c convective Mach number (for ₁=₂),M _c (U ₁–U ₂)/(a ₁+a ₂) - P static pressure - r freestream velocity ratio,rU ₂/U ₁ - Re unit Reynolds number,Re U/ - s freestream density ratio,s ₂/ ₁ - T _t total temperature - u instantaneous streamwise velocity - u deviation ofu-velocity,u u–U - U local mean streamwise velocity - U ₁ primary freestream velocity - U ₂ secondary freestream velocity - U average of freestream velocities, ¯U (U ₁ +U ₂)/2 - U freestream velocity difference,U U ₁ –U ₂ - v instantaneous transverse velocity - v deviation ofv-velocity,v v – V - V local mean transverse velocity - x streamwise coordinate - y transverse coordinate - y ₀ transverse location of the mixing layer centerline - ensemble average - ratio of specific heats - boundary layer thickness (y-location at 99.5% of free-stream velocity) - similarity coordinate, (y –y ₀)/b - compressible boundary layer momentum thickness - viscosity - density - standard deviation - dimensionless velocity, (U –U ₂)/U - 1 primary stream - 2 secondary stream A version of this paper was presented at the 11th Symposium on Turbulence, October 17–19, 1988, University of Missouri-Rolla     

Formation of Mud-Volcanic Fluids in Taman (Russia) and Kakhetia (Georgia): Evidence from Boron Isotopes

Temperatures of the formation of mud-volcanic waters are determined based on concentrations of some temperature-dependent components (Na–Li, Mg–Li). Estimates obtained for the Taman and Kakhetia regions are similar and range from 45 to 170°, which correspond to depths of 1–4.5 km. The calculated temperatures correlate with the chemical (Li, Rb, Cs, Sr, Ba, B, I, and HCO₃) composition of water and ¹³ (₂) and ¹³ (CH₄) values in spontaneous gases. The isotope values indicate that mechanisms of the formation of ¹³-rich gases, i.e., gases with high ¹³ values (up to +16.0 in ₂ and –23.4 in CH₄) in mud-volcanic systems of Taman and Kakhetia are governed by fluid-generation temperatures rather than the supply of abyssal gases. The ¹¹ value was determined for the first time in mud-volcanic products of the Caucasus region. This value ranges from +22.5 to +39.4 in the volcanic water of Georgia, from –1.2 to +7.4 in the clayey pulp of Georgia, and from –7.6 to +13.2 in the clayey pulp of Taman. It is shown that the ¹¹ value in clay correlates with the fluid-generation temperature and ¹¹ correlates with ¹³ in carbon-bearing gases. These correlations probably testify to the formation of different phases of mud-volcanic emanations in a single geochemical system and suggest the crucial role of temperature in the development of isotope-geochemical features.     

Microfacies zonation and spatial evolution of a carbonate ramp: Marginal Moroccan phosphate sea during the Paleogene

The paleoenvironment of the southwestern portion of the Paleogene Moroccan phosphate sea has been reconstructed in detail by microfacies studies for a complete transgressive-regressive cycle. In front of the Anti-Atlas, forming the southern border of the Atlantic gulf, a bioclastic and phosphatic carbonate ramp extended to the north. The ramp was a homoclinal, very gentle dipping surface. Four stages of ramp evolution can be distinguished. They are (1) the marginal marine initial stage, (2) the marine transgressive stage, (3) the marine regressive stage and (4) the final silting up stage. The ramp is characterized by a distinct facies zonation. A sabkha plain, documented by mudstones and dolocretes, was situated between the arid hinterland and the ramp. Nearshore, open lagoons existed, populated by chlorophycean algae and miliolid foraminifera. These environments were protected from the open sea by a chain of oyster banks. A belt of echinoid enrichments probably marked the wave base. Sea areas with deeper and only temporarily, highly-agitated water are characterized by a benthic faunal assemblage of varied molluscs, with bryozoans becoming more abundant to the east. The carbonates are intensively bioturbated and interfinger with phosphorite sands, which dominated in the deepest part of the ramp.All phosphorites studied are clastics, poor in matrix and are not associated with phosphate source rocks. A process of extensive reworking, transport and redeposition, which is related to transgressions and regressions, has to be assumed.

---

Zusammenfassung Mit Methoden der Karbonatmikrofaziesanalyse konnte das Paläoenvironment im Südwestteil des paläogenen Phosphatmeeres während eines abgeschlossenen Transgressions-Regressions-Zyklus detailliert rekonstruiert werden. Vor dem Anti-Atlas, als südliche Begrenzung eines großen AtlantikGolfs entwickelte sich eine flache, homoklinale, bioklastische und phosphatreiche Karbonatrampe. Vier Stadien ihrer Evolution sind zu unterscheiden: (1) Eine randmarine Initialphase, (2) eine vollmarine, transgressive Phase, (3) eine vollmarine regressive Phase und (4) das Verlandungsstadium. Die Rampe zeigt eine ausgeprägte Fazieszonierung. Zwischen Meer und dem Hochgebiet des Anti-Atlas erstreckten sich Sabkhagebiete, charakterisiert durch Mudstones und Dolocretes. Im Küstenbereich existierten offene Lagunen mit Miliolinen- und Chlorophyceendominanz, die durch Austernbänke vom offenen Meer abgetrennt wurden. Ein Gürtel mit Echinidenanreicherungen markiert den Bereich der Wellenbasis. Tiefere Meeresgebiete mit nur kurzzeitig turbulenten Wasser sind durch eine artenreiche, benthische Molluskenfauna, nach Osten zunehmend auch Bryozoen, gekennzeichnet. Diese Karbonate sind intensiv durchwühlt und verzahnen sich mit Phosphatsanden im tiefsten Teil der Rampe.Alle untersuchten Phosphorite sind klastisch, häufig matrixarm und sind lateral nicht direkt mit Phosphatmuttergesteinen verknüpft. Daher muß in großem Umfang mit Aufarbeitungs- und Transportprozessen gerechnet werden.

---

Résumé Le paléoenvironnement de la partie sud-ouest de la mer paléogène des phosphates du Maroc a été reconstitué en détail par l'étude des microfacies pendant un cycle complet transgressionrégression. Au front de l'Anti-Atlas, qui formait la rive sud d'un vaste golfe atlantique, s'est installée une rampe bioclastique carbonatée riche en phosphates, de pente faible et régulière. Son évolution est passée par quatre phases: (1) une phase initiale littorale; (2) une phase marine transgressive; (3) une phase marine régressive et (4) une phase finale de comblement. Cette rampe présente une zonation bien exprimée des faciès. Entre la mer et l'arrière-pays aride de l'Anti-Atlas s'étendait un domaine de Sabkha, caractérisé par des mudstones et des dolocretes. Dans la zone litorale existaient des lagunes ouvertes, colonisées par des algues chlorophycées et des foraminifères miliolides et séparées de la pleine mer par des bancs d'huitres. Une ceinture enrichie en échinidés marque la zone de la base des vagues. Les milieux marins plus profonds, où l'eau n'était agitée que de manière sporadique, sont caractérisés par une faune benthique à mollusques d'espèces variées, accompagnés de bryozoaires, de plus en plus abondants vers l'est. Les carbonates sont fortement bioturbés et s'interstratifient avec des sables phosphatiques, de plus en plus abondants vers la grande profondeur.Tous les phosphates étudiés sont clastiques, pauvres en ciment et sans connexion latérale avec des roches-sources. On a donc eu affaire à des processus extensifs de remaniement, de transport et de resédimentation.

---

- - . - , , . : 1/ ; 2/ ; 3/ 4/ . . - , mudstones . Milioline , . . , , , . , . ; . , , .

     

Isotopic datings of reddish granitoids in southern Värmland,southwestern Sweden

Three reddish granites from the Gneiss Complex of south-western Sweden have been dated with the U-Pb and one of them also with the Rb-Sr method. The Gneiss Complex consists of two mega-units separated by a tectonic discontinuity. The two granites from the western mega-unit (»the Western Gneiss Segment«) yield zircon upper-intercept ages of 1552 _–36 ⁺³⁸ and 1499 _–36 ⁺³⁶ Ma (2). These ages are minimum estimates of the intrusion ages, but the difference between the obtained and the true age is probably small. This assumption is based on studies of the morphology and internal structures of the zircons and also on air abrasion experiments.The third granite is located in the eastern mega-unit (the »Eastern Gneiss Segment«) and forms a number of small massifs, 50 m in diameter. The U-Pb and Rb-Sr ages agree within the limits of the errors — 1140 _–52 ⁺⁵⁴ Ma (upper intercept) and 1104 ± 100 Ma, respectively — but the obtained age is nevertheless dubious. Thin-section studies reveal that the zircons are heterogeneous with different types of material making up the inner and outer parts. Electron-microscopic studies as well as air abrasion and leaching experiments were performed to establish possible differences in age and chemistry between the inner and outer parts. The central parts are made up of almost pure ZrSiO₄ whereas the outer parts are layered with alternating pure ZrSiO₄ layers and layers rich in trace elements. The leaching and air abrasion data do not indicate any age difference between the inner and outer parts. This supports the validity of the upper-intercept age as an intrusion age.The Rb-Sr age is questionable since the obtained initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio is as low as 0.7027. This cannot possibly be true for a felsic, late Proterozoic granite. A plausible explanation could be a rotation of the isochron due to migration of Rb and Sr during a low-grade event. This event is also responsible for the alteration of the biotites and plagioclases.These data provide additional evidence for extensive ensialic magmatism in the period succeeding the lithosphere-forming event.

---

Zusammenfassung Drei rötliche Granite aus dem Südwestschwedischen Gneiskomplex sind mit der U-Pb Methode und einer davon zusätzlich mit der Rb-Sr Methode datiert worden. Der Gneiskomplex besteht aus zwei Haupteinheiten, die tektonisch voneinander getrennt sind. Zwei Granite aus der westlichen Haupteinheit (dem sogenannten »Western Gneiss Segment«) ergeben obere Schnittpunktsalter der Zirkone von 1552 _–36 ⁺³⁸ bzw. 1499 _–36 ⁺³⁶ Ma (2). Diese Alter stellen Minimumalter für die Instrusionen dar, die nur geringfügig jünger sind als die wahren Instrusionsaltern. Diese Vermutung stützt sich auf Untersuchungen der Morphologie und der internen Struktur der Zirkone sowie auf Experimente mit Hilfe der Luftabriebstechnik (air abrasion technique).Der dritte Granit stammt aus der östlichen Haupteinheit (dem sogenannten »Eastern Gneiss Segment«), in der er kleine Körper von etwa 50 m Durchmesser bildet. Die U-Pb und Rb-Sr Alter von 1140 _–52 ⁺⁵⁴ Ma (oberer Schnittpunkt), bzw. 1104 ± 100 Ma stimmen innerhalb des Fehlers überein. Trotzdem ist dieses Alter fragwürdig. Dünnschliffuntersuchungen zeigen, da\ die Zirkone heterogen sind, und da\ Rand und Kern unterschiedlich zusammengesetzt sind. Um Unterschiede in Alter und Chemismus zwischen Rand und Kern festzustellen, wurden Untersuchungen mit dem Elektronenmikroskop, Luftabriebsexperimente und Anätzexperimente durchgeführt. Die Kerne bestehen fast aus reinem ZrSiO₄, wogegen die äu\eren Ränder aus Wechsellagerungen von reinem ZrSiO₄ und Lagen mit hohem Spurenelementgehalt bestehen.Die Anätzversuche und die Luftabriebsexperimente brachten keinen Altersunterschied zwischen Rand und Kern. Diese Tatsachen sprechen dafür, da\ das obere Schnittpunktsalter dem Instrusionsalter entspricht.Das Rb-Sr Alter ist fragwürdig, zumal das⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-Initialverhältnis einen sehr niedrigen Wert von 0,7027 aufweist, der für einen spätproterozoischen Granit viel zu niedrig ist. Eine mögliche Erklärung ist die Rotation der Isochrone wegen einer Migration von Rb und Sr während eines Ereignisses bei niedriger Temperatur, ein Ereignis, das auch für die Umwandlung von Biotit und Plagioklas verantwortlich zu sein scheint. Die oben aufgeführten Daten geben zusätzliche Hinweise für einen sialischen Magmatismus im Zeitraum des fortschreitenden Ereignisses der Bildung der Lithosphäre.

---

Résumé Trois granites rougeâtres provenant du complexe gneissique du sud-ouest de la Suède ont été datés par la méthode U-Pb et, pour l'un d'entre eux, également par la méthode Rb-Sr. Le complexe gneissique consiste en deux grandes unités séparées par une discontinuité tectonique. Les zircons de deux granites provenant de l'unité occidentale (»Western Gneiss Segment«) fournissent des âges (intersection supérieure) de 1552 _–36 ⁺³⁸ et 1499 _–36 ⁺³⁶ Ma (2). Ces âges constituent des estimations minimales des âges d'intrusion, la différence entre l'âge mesuré et l'âge véritable étant probablement minime. Cette supposition se base sur l'étude de la morphologie et des structures internes des zircons, ainsi que sur des expériences d'abrasion à l'air.Le troisième granite est situé dans l'unité orientale (»Eastern Gneiss Segment«) et se présente en plusieurs massifs d'une cinquantaine de mètres de diamètre. Les âges U-Pb et Rb-Sr coÏncident dans les limites des erreurs (1140 _–52 ⁺⁵⁴ (point d'intersection supérieur) et 1104±100 Ma) l'âge obtenu étant néanmoins incertain. L'étude en coupes minces montre que les zircons sont hétérogènes, leurs parties centrales et périphériques présentant des constitutions différentes. Des examens au microscope électronique, ainsi que des essais d'abrasion à l'air et de corrosion à l'acide ont eté effectués afin de mettre en évidence des différences éventuelles d'âge et de composition chimique entre les parties contrales et périphériques. Tandis que les parties centrales consistent en ZrSiO₄ pratiquement pur, les parties extérieures se composent de couches de ZrSiO₄ pur alternant avec des couches contenant de multiples éléments en traces. Les données obtenues sur les grains corrodés à l'acide ou soumis à une abrasion à l'air n'indiquent cependant pas de différence d'âge entre les parties centrales et périphériques. Ceci confirme la validité de l'âge obtenu (point d'intersection supérieur) comme âge d'intrusion.L'âge Rb-Sr est douteux, étant donné que le rapport initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr n'est que de 0,7027, valeur improbable pour un granite felsique du ProtérozoÏque supérieur. Il paraÎt raisonnable de supposer une rotation de l'isochrone, due à une migration de Rb et Sr durant un événement à basse température. Cet événement serait également responsable de l'altération des biotites et des plagioclases. Ces données fournissent un argument supplémentaire en faveur d'un magmatisme ensialique pendant la période qui suit la formation de la lithosphère.

---

- U/Pb, Rb/Sr. , . — . . Western Gneiss Segments — 1552 _–36 ⁺³⁸ 1499 _–36 ⁺³⁶ (2). . , air abrasion technique. — Eastern Gneiss Segments —, 50 . U/Pb 1140 _–52 ⁺⁵⁴ Ma ( ), Rb/Sr - 1104 ± 100 ; , . . , . , : , air abrasion technique . ZrSiO₄, ZrSiO₄, . air abrasion technique . , ., Rb/Sr, , ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (0,7027), . . - . — , , , . , .

     

Petrogenesis of the Mesozoic intrusive complexes from the southern Taihang Orogen,North China Craton: elemental and Sr–Nd–Pb isotopic constraints

A geochemical and isotopic study was carried out for three Mesozoic intrusive suites (the Xishu, Wuan and Hongshan suites) from the North China Craton (NCC) to understand their genesis and geodynamic implications. The Xishu and Wuan suites are gabbroic to monzonitic in composition. They share many common geochemical features like high Mg# and minor to positive Eu anomalies in REE patterns. Initial Nd–Sr isotopic compositions for Xishu suite are _Nd(135 Ma)=–12.3 to –16.9 and mostly I_Sr = 0.7056–0.7071; whereas those for Wuan suite are slightly different. Pb isotopic ratios for Xishu suite are (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i = 16.92–17.3, (²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i=15.32–15.42, (²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_i=37.16–37.63, which are slightly higher than for Wuan suite. The Xishu–Wuan complexes are considered to originate from partial melting of an EM1-type mantle source, followed by significant contamination of lower crustal components. The Hongshan suite (mainly syenite and granite) shows distinctly higher _Nd(135 Ma) values (–8 to –11) and slightly higher Pb isotopic ratios than the Xishu–Wuan suites. It was formed via fractionation of a separate parental magma that also originated from the EM1-type mantle source, with incorporation of a small amount of lower crustal components. Partial melting of the mantle sources took place in a back-arc extensional regime that is related to the subduction of the paleo-Pacific slab beneath the NCC.     

Age determinations on lead ores

The isotopic abundances of about 150 samples of lead minerals from Africa and Europe have been measured. pb²⁰⁷/Pb²⁰⁶ model ages are calculated, the Pb²⁰⁸ content is used as a check for this model age. The usefulness and the limits of this common lead dating method are discussed.The results, including model ages higher than 3×10⁹ years are presented. It is pointed out that ages, determined by the common lead method, are in principle defined differently from ages obtained by other methods. In the case of a secondary mineral argon, lead, and strontium may be lost. Thus the Pb-Th-U, A-K, and Sr-Rb ages will give the time of the secondary formation in the idealized case. On the other hand, the common lead method principally gives the time of the first mineralization of the material involved. Thus, by means of the common lead method a geochemical important event, the first mineralization can be investigated, which is impossible by using the other methods.The common leads with anomalous isotopic composition similar to Joplin lead (J-type) are discussed. Criteria for recognizing anomalities are summarized and preliminary results in connection with these are given. Volcanism is recognized as one possible source of this anomaly, according to measurements of lead sublimates from Vesuvio and the Island of Volcano in the Mediterranean sea.

---

Zusammenfassung Die Isotopenhäufigkeit von ungefähr 150 Bleimineral-Proben aus Afrika und Europa wurden untersucht.Pb²⁰⁷/Pb²⁰⁶-Modell-Alter wurden berechnet, der Pb²⁰⁸-Gehalt diente als Kontrolle dieses Modellalters. Brauchbarkeit und Grenzen der Methode werden diskutiert.Es wurden Modell-Alter bis zu mehr als 3×10⁹ Jahren gefunden. Modell-Alter von Bleimineralien sind prinzipiell anders definiert als solche, die mit anderen Methoden bestimmt werden. Im Falle eines Sekundärminerals können Argon, Blei und Strontium verloren gehen. Deshalb ergeben Pb-Th-U, A-K und Sr-Rb Alter, im idealisierten Fall, den Zeitpunkt der letzten Mineralisation. Die gewöhnliche Bleimethode ergibt das Alter der ersten Mineralisation des Materials.Bleie mit anomaler Isotopenzusammensetzung, ähnlich dem Joplin-Blei (J-Typen), werden diskutiert. Kriterien zur Identifikation der Anomalien sowie vorläufige Resultate werden aufgeführt. Auf Grund von Messungen an Bleisublimaten des Vesuves und der Insel Vulcano im Mittelmeer kann der Vulkanismus als eine mögliche Ursache dieser Anomalien betrachtet werden.

---

Résumé On a mesuré la fréquence des isotopes dans environ 150 échantillons de minerai de plomb provenant d'Afrique et d'Europe. Les âges ont été calculés suivant la méthode du Pb²⁰⁷/Pb²⁰⁶; la teneur en Pb²⁰⁸ a servi de contrôle pour cette formule. Les auteurs discutent l'utilisation et les limites de la méthode. On trouve des âges de plus de 3×10⁹ années. Il est établi qu'avec des méthodes normales au plomb les âges obtenus sont différents de ceux obtenus par d'autres méthodes.Lors de déterminations d'âge sur des «minéraux secondaires» il a pu se produire une déperdition d'argon, de plomb et de strontium. La méthode ordinaire au plomb donne l'âge de la première minéralisation du matériau.L'auteur discute le cas du plomb ayant une composition isotopique anormale semblable à celle du plomb de Joplin.

---

150 , . .

---

---

This paper has been read by one of us (J. G.) at the International Geological Congress in Mexico City 1956. We are informed only now that the publication of the proceedings of this congress had to be interrupted for technical reasons, as far as geochemistry is concerned. Though this paper has been distributed to a limited number of interested laboratories we take the opportunity to publish our paper in its original form in the Geologische Rundschau.     

Oxygen isotope heterogeneity of the mantle deduced from global 18O systematics of basalts from different geotectonic settings

Based upon a compilation and analysis of O-isotope data for Neogene volcanic rocks worldwide, the ¹⁸O variation for 743 basalts (historic lavas, submarine glasses, and lavas with <0.75 wt% H₂O) is +2.9 to +11.4. Mid-ocean-ridge basalt (MORB) has a uniform O-isotope composition with ¹⁸0=+5.7±0.2. Basalts erupted in different tectonic settings have mean ¹⁸O/¹⁶O ratios that are both lower and higher than MORB, with continental basalts enriched in ¹⁸O by ca. 1 over oceanic basalts. The ¹⁸O range for the subset of 88 basalts with Mg# [100·Mg(Mg+Fe²⁺)] 75–68, considered to be unmodified primary mantle partial melts, is +3.6 to +8.7. These features are a clear indication that: (1) the Earth's upper mantle is heterogeneous with respect to its O-isotope composition; (2) that both low-¹⁸O and high-¹⁸O reservoirs have contributed to basalt petrogenesis. Large-ion lithophile element-enriched basalts associated with subduction at convergent plate margins are slightly enriched in ¹⁸O, a characteristic that is considered to be an intrinsic feature of the subduction process. Intraplate oceanic and continental basalts have highly variable ¹⁸O/¹⁶O ratios, with individual localities displaying ¹⁸O ranges in excess of 1.5 to 2. Systematic co-variations between O-, Sr-, Nd-, and Pb-isotope ratios reflect the same principal intramantle end-member isotopic components (DMM, HIMU, EM-I, EM-II) deduced from radiogenic isotope considerations and, therefore, imply that a common process is responsible for the origin of upper mantle stable and radiogenic isotope heterogeneity, namely the recycling of lithospheric material into the mantle.     

Garnet lherzolites from the Hanaus-I and Louwrensia kimberlites of Namibia

The Gibeon cluster of Namibian kimberlites is emplaced into the Orange River Belt which has accreted to the Kaapvaal Craton. These offcraton kimberlites lack diamonds and are younger than the diamondiferous on-craton kimberlites. The Hanaus-I and Louwrensia kimberlites each contain a bimodal suite of upper-mantle-derived garnet lherzolite xenoliths characterized by a coarse granular or mosaic porphyroclastic texture. The Louwrensia pipe in addition contains garnet harzburgites. Deformed lherzolites are not iron-enriched relative to the coarse types. Conditions of equilibration calculated by the Wells-Wood method are 841–1,013° C at 25.6–36.3 kbars, and 869–1,195° C at 23.9–39.4 kbars, for coarse lherzolites from Louwrensia and Hanaus respectively, and from 1,080–1,112° C at 31.6–34.5 kbars, and 983–1,228° C at 24.7–35.2 kbars, for mosaic porphyroclastic types from Louwrensia and Hanaus respectively. The coarse varieties from both localities have similar equilibration conditions to coarse lherzolites from on-craton kimberlites and define the lower limb of a perturbed geotherm. The upper high temperature limb of the Namibian geotherm is considered to be an apparent geotherm generated by the deformation and metasomatism of the upper mantle by a rising diapir. Such geotherms, being the result of kimberlite-xenolith interactions, provide no stratigraphic or thermal information concerning the site of kimberlite or diamond formation.     

Zur Stratigraphie,Petrologie und Genese einer Bentonit-Lage aus dem oberen Mittel-Turon (Oberkreide) des südöstlichen Münsterlandes

Zusammenfassung Die Bentonit-Lage kann möglicherweise mit der Lage M₆₈ aus dem Turon von Lüneburg (Norddeutschland) korreliert werden. Identifiziert wurden vulkanische Glasfragmente, Quarz, Na-, K-Feldspat, Oligoklas, Biotit, Muskovit, Calcit, Schwerminerale (u. a. Olivin, Hornblende) und Tonminerale (Kaolinit, Illit, mixed-layer Illit/Smektit, FeBeidellit - z. T. in großen Aggregaten). Die vulkanoklastischen Gläser zeigen alle Übergänge von intakt zu völlig devitriert. Mit Hilfe der Elektronenstrahl-Mikrosonde konnten, bei Berücksichtigung der Kathoden-Lumineszenz, die Feldspäte chemisch analysiert und genetisch in solche mit niedrigerer und solche mit höherer (vulkanoklastisch) Bildungstemperatur gegliedert werden. Von den Schwermineralen dürften vor allem Olivin und Hornblende vulkanogener Herkunft sein. Untersuchungen der durch Umwandlung vulkanischen Materials entstandenen kompakten Smektit-Aggregate mittels Mikrosonde, Röntgendiffraktometrie und Mössbauer-Spektroskopie zeigten, daß es sich hier um ein AI-reiches Glied der Mischungsreihe Nontronit-Beidellit (Fe-reicher Beidellit) handelt. Differentialthermoanalytische Untersuchungen ergaben für Fe-reiche, dioktaedrische, smektitische Tonminerale typische Kurven. Das Ausgangsmaterial des Bentonits war intermediär bis basisch. Äolischer oder kombiniert äolischer und mariner Transport von Exhalationspunkten im mitteleuropäischen Raum werden diskutiert.

---

The bentonite can probably be correlated with horizon M₆₈ in the Turonian of Lüneburg in northern Germany. Volcanic glass fragments, quartz, Na and K feldspars, oligoclase, biotite, muscovite, calcite, heavy minerals (i. a. olivine, hornblende) and clay minerals (kaolinite, illite, mixed-layer illite/smectite and Fe-beidellite) were identified. The glass shows a spectrum of all states from unaltered to completely devitrified. Analysis of feldspars by means of electron microprobe and cathodo-luminescence has allowed to divide them into genetically high (pyroclastic) and low temperature forms. Of the heavy minerals, olivine and hornblende most clearly are of volcanic origin. Examinations of smectite aggregates (alteration products of volcanic material) by electron microprobe, x-ray diffractometry, and Mössbauer spectroscopy demonstrated the presence of a member of the continuous series nontronite-beidellite (Fe-rich beidellite). Differential thermal analysis gave typical curves for dioctahedral Fe-rich smectites. The chemical composition of the original material of the bentonite was intermediate to basic. Eolian or eolian and marine current transport from sources in central Europe are considered.

---

Résumé La couche de bentonite peut probablement être corrélée avec la couche M₆₈ du Turonien de Lunebourg (au nord de l'Allemagne). Des fragments de verre volcanique, du quartz, du feldspath sodique, du feldspath potassique, de l'oligoclase de la biotite, de la muscovite, de la calcite, des minéraux lourds (p. ex. olivine, hornblende) et des minéraux argileux (kaolinite, illite, mixed-layer illite/smectite, beidellite ferreux — en partie en grands agrégates) ont été identifiés. Les verres pyroclastiques montrent tous les passages du verre intact jusqu'au verre entièrement dévitrifié. A l'aide de la microsonde électronique et en prenant en considération la cathodoluminescence, les feldspaths pouvaient être analysés chimiquement et ordonnés génétiquement selon leur température de formation. Ceux à haute temperature de formation sont pyroclastiques. Parmi les minéraux lourds pouvaient avant tout être d'origine volcanogène, l'olivine et la hornblende. Les études des agrégats de smectites compacts formés par la transformation de matériaux volcaniques montrent grâce à la microsonde, la diffractométrie X et de la spectrométrie de Mössbauer qu'il s'agit dans ce cas là d'un membre riche en Al de la série des mélanges nontronite-beidellite (beidellite ferreux). Des analyses thermiques différentielles donnèrent des courbes typiques pour les minéraux argileux smectitiques, dioctaédriques et riches en Fe. La matière de base de la bentonite était intermédiaire à basique. Transport éolien ou transport combiné, éolien et marin des points d'exhalation dans l'espace européen central seront dicutés.

---

, , M₇₈ (. ). : , , , , , , , , , , - , , , . . , , . . — — , - () - . , . , , . , , - , .

     

Isotopic Composition of Oxygen and Carbon and Formation Temperature of Accessory Minerals from Evaporitic Sediments in the Pripyat Trough

The isotopic composition of oxygen and carbon was studied in accessory carbonates and quartz separated from salts in Upper Devonian halogenous formations of the Pripyat Trough (Belorus). It is established that isotopic characteristics vary in a wide range. Values of ¹⁸O vary in the following range (SMOW): from 18.2 to 29.2 in calcites, from 15.7 to 32.5 in dolomites, and from 17.4 to 27.2 in quartz. Values of ¹³C range from –13.4 to 1.4 in calcites and from –11.1 to 1.7 in dolomites (PDB). Results obtained indicate highly variable isotope-geochemical conditions of sedimentation and early diagenesis during the formation of evaporitic sediments. Accessory minerals were repeatedly formed in a wide temperature range and probably at various stages of the lithogenesis.     

Considérations sur le volcanisme post-ophiolitique dans les Alpes occidentales

Résumé L'activité magmatique ophiolitique du géosynclinal alpin (diabases, gabbros, serpentines, etc.) a été suivie par une activité à caractère volcanique moins bien connue. En effet, les appareils correspondant à cette activité ont complètement disparu; nous devons nous contenter pour tous renseignements de l'étude des fragments de roches contenus dans des grauwackes tertiaires appartenant au Flysch (grès de Taveyanne, grès d'AItdorf pro parte, grès du Champsaur).La détermination de la nature originelle des laves est, en outre, rendue difficile par le fait, découvert récemment, que ces grauwackes ont subi un métamorphisme régional les plaçant dans le faciès à zéolites; on peut raisonnablement admettre qu'il s'agissait d'andésites basaltiques.L'áge des épanchements est encore indéterminé, il doit être compris entre le Crétacé supérieur et la fin de l'Eocène. L'hypothèse la plus plausible consiste à admettre que les volcans, aujourd'hui complètement érodés se trouvaient dans la partie la plus interne du domaine pennique. Toutefois au moment du dépôt des grès de Taveyanne, les coulées ne se trouvaient plus dans leur position initiale, elles avaient glissé vers l'avant-pays sous forme d'une nappe.Il est très probable que cette activité volcanique post-ophiolitique n'est pas restreinte au segment franco-suisse des Alpes occidentales mais que des formations analogues aux grès de Taveyanne se retrouvent ailleurs, notamment en Sicile et dans les Apennins.

---

The magmatic activity which gave birth to the ophiolites (diabases, gabbros, serpentinites) of the alpine geosyncline was followed by subaerial volcanism. This volcanic activity is not well known as the volcanoes were completely destroyed by erosion. Our only source of information is to be found in fragments of volcanic rocks which are part of Tertiary Flysch graywackes (Taveyanne sandstones, part of the Altorf sandstones, Champsaur sandstones).The determination of the initial composition of the lavas is further complicated by metasomatic transformations; it has been recently shown that the Taveyanne graywackes were submitted to a light regional metamorphism corresponding to the zeolitic facies ofCoombs. However, it seems that these lavas were originally basaltic andesites.The age of this volcanism is not precisely known, it cannot be later than Upper Eocene as the time of deposition of the Taveyanne sandstones is Uppermost Eocene-Lower Oligocene; it is probably post-Cenomanian. It is likely that the volcanoes were located in the southern part of the Penninic zone; however at the time of deposition of the graywackes the volcanic flows had already left their initial location, gliding toward the Foreland as part of a Nappe.Very probably, remnants of this post-ophiolitic volcanism are not restricted to the French-Swiss segment of the Western Alps, but will be found elsewhere, particularly in the Apennine Mountains and in Sicily.

---

Zusammenfassung Die magmatische Tätigkeit, die Ophiolithe (Diabase, Gabbros, Serpentinite) der alpinen Geosynklinale entstehen ließ, wurde von subärischem Vulkanismus abgelöst. Diese Vulkantätigkeit ist wenig bekannt, da die Vulkane durch Erosion völlig zerstört wurden. Unsere einzige Informationsquelle findet sich in vulkanischen Gesteinsfragmenten, die Bestandteile der Tertiär-Flysch-Grauwacken sind.Die Bestimmung der ursprünglichen Zusammensetzung der Laven wird weiter durch metasomatische Umwandlungen erschwert. Kürzlich wurde gezeigt, daß die Taveyanne-Grauwacken einem regionalen Metamorphismus ausgesetzt waren, welcher der zeolithischen Fazies von Coombs entspricht. Es scheint jedoch, daß diese Laven ursprünglich basaltische Andésite waren.Das Alter dieses Vulkanismus ist nicht genau bekannt; es kann aber nicht später sein als das Obere Eozän, da die Ablagerungszeit der Taveyanne-Sandsteine Oberstes Eozän—Unteres Oligozän ist. Wahrscheinlich lagen die Vulkane im südlichen Teil der penninischen Zone; zur Zeit der Ablagerung der Grauwacken waren die Vulkanite bereits in die Überschiebungsmassen mit einbezogen.Sehr wahrscheinlich sind die Überreste dieses nach-ophiolithischen Vulkanismus nicht auf den französisch-schweizerischen Abschnitt der Westalpen beschränkt, sondern werden sich auch andernorts speziell auf dem Apennin und in Sizilien finden lassen.

---

, (, ) , . , . , . . , Taveyane ( Coombs'y), , . .

     

Mathematische Simulation ptygmatischer Strukturen

Zusammenfassung Die Entstehung der Schlingen in den südlichen Ötztaler Alpen (Ostalpen) wurde bisher überwiegend auf äußere Spannungsfelder zurückgeführt. Damit waren die Faltenstrukturen in diesem Gebiet durch Biege- und Biege-Scher-Faltung hinreichend erklärbar. Bei Berücksichtigung der hohen Teilbeweglichkeit des Gesteins während der Schlingenbildung muß ein anderer Faltungsmechanismus angenommen werden. Es wird versucht, die Faltenstrukturen als Ergebnis eines Fließvorgangs in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeitsverteilung zu erklären. Unter Benutzung eines vonHarburgh &Bonham-Carter entwickelten Programms und bei Vorgabe verschiedener Randbedingungen werden Strombilder simuliert und vom Plotter in Geschwindigkeits-Vektor-Darstellung ausgegeben. Die Ergebnisse werden im Gelände beobachteten Strukturen und im Experiment erzeugten Bildern gegenübergestellt. Die gute Übereinstimmung kann als Hinweis auf die Entstehung ptygmatischer Strukturen durch interne Geschwindigkeitsverteilung angesehen werden.

---

Until now the formation of vortex structures in the southern Oetztal Alps (Eastern Alps) has been regarded as the result of external stresses, allowing adequately to explain the structures as flexural and passive folds. Taking into consideration the high ductility of rocks during vortex formation another mechanism of folding has to be assumed. The attempt is made to explain the structures as the result of flowage due to a velocity distribution. Using a programm written byHarburgh &Bonham-Carter arrays of stream lines are calculated for varying boundary conditions and plotted as velocity vectors. The output will be compared with structures observed in the field as well as with results of folding experiments. From the good agreement follows that ptygmatic folding may be due to an internal velocity distribution.

---

Résumé La genèse des »Schlingen« dans la partie méridionale des Alpes de l'Oetztal (Alpes orientales) a été jusqu'à présent rapportée principalement à des contraintes extérieures. Les structures plissées ont été dès lors expliquées dans cette région comme plis de ploiement et plis semblables. Si on considère la grande plasticité des roches lors du plissement, on doit admettre un autre mécanisme de plissement. Les auteurs essaient d'expliquer les structures plissées comme le résultat d'un processus d'écoulement qui dépendrait de la répartition des vitesses. Utilisant un programme établi parHarburgh &Bonham-Carter et présentant diverses conditions marginales, ils obtiennent par simulation des figures d'écoulement figurées comme vitesses vectorielles. Ces résultats sont des structures observées sur le terrain; ils sont confrontés aux figures produites lors des essais expérimentaux. La bonne concordance indique qu'on peut envisager les structures ptygmatiques comme résultant de la répartition interne des vitesses.

---

Ötz ( ) , , . , - . . . Harbburch' Bonham-Carter'o , , . . , , .

     

Isotopic composition of oxygen and hydrogen in mud-volcanic waters from Taman (Russia) and Kakhetia (Eastern Georgia)

The ¹⁸O and D values in mud-volcanic waters of the Taman Peninsula and Kakhetia vary from +0.7 to +10.0 and from –37 to –13 , respectively. These values increase as the Greater Caucasus is approached. The increase in 18O and D also positively correlates with fluid generation temperatures based on hydrochemical geothermometers. This is accompanied by changes in the chemical composition of waters, in which contents of alkali metals, HCO^– ₃ ion, and boron increase, while the content of halogen ions (Cl, Br, J) decreases. Changes in the isotopic composition of water are also accompanied by the increase of ¹³ in methane and decrease of ¹¹ B in clays. Analysis of formal models of the evolution of isotopic composition of mud-volcanic waters showed that mud volcanoes are recharged by freshened water from the Maikop paleobasin with an inferred isotopic composition of D –40 and ¹⁸ O –6. Based on this assumption, the ¹⁸O and D values observed in mud-volcanic waters can be explained not only by processes of distillation and condensation in a closed system, but also by combined processes of isotopic reequilibration in the water-illite-methane system.Translated from Litologiya i Poleznye Iskopaemye, No. 2, 2005, pp. 143–158.Original Russian Text Copyright © 2005 by Lavrushin, Dubinina, Avdeenko.