Plio-Pleistocene volcanism and sedimentary facies changes at Gadeb prehistoric site,Ethiopia

Volcanic ashes, resulting from Plinian type eruptions, are regularly interbedded with fluvio-lacustrine successions of the Plio-Pleistocene Upper Webi Shebele Basin in the southeastern uplands of Ethiopia. Pumiceous and vitric ashes of rhyolitic composition dominate. Interbedded with the lacustrine succession are also scoriaceous ashes of alkali olivine basalt composition and minor amounts of mixed scoria. The majority of ashes interbedded with the lake sequence is primary air-fall material that underwent only minor degrees of reworking. Within the overlying fluviatile sequence primary ashes decrease in abundance, and crystalrich volcanoclastic deposits (»crystal tuffs«) take their place.Positive correlations between incompatible trace elements indicate a cogenetic origin for the silicic samples. Furthermore, these ashes show cycles of increase, followed by a rapid decrease in incompatible trace element contents with respect to stratigraphic position, which suggests eruption of a compositionally zoned magma with successively deeper tapping of the magma chamber, followed by a dormant stage of volcanism during which incompatible elements and volatile contents build up giving rise to the next eruptive cycle.During the lacustrine stage the volcanic eruptions, which probably had repose times of 5000 years, occurred during a period of relative tectonic quiescence before onset of the main faulting of the Ethiopian rift. Transgressive-regressive cycles of Pliocene Lake Gadeb are therefore related to regional climatic fluctuations rather than to regional volcano-tectonic events. Final fragmentation and drying out of the Pliocene lake shortly before 2.35 my may be related to a colder, drier late Pliocene climate, but is equally plausibly explained by erosional breaching of the lava dam through headward retreat of the Webi Shebele. The change from lacustrine to fluviatile deposition coincides with major rift faulting, local cessation of basaltic activity and a change from plinian to ignimbritic eruptions. The lacustrinefluviatile transition of the Upper Webi Shebele Basin is therefore attributed to major regional structural and volcanological changes.

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Zusammenfassung Vulkanische Aschen, welche von plinischen Eruptionen stammen, sind den Plio-Pleistozänen fluviatilen bis lakustrinen Sedimenten des oberen Webi-Shebele Beckens, südwestliches Hochland äthiopiens, zwischengelagert. Bims- und Glasaschen rhyolitischer Zusammensetzung überwiegen. Die lakustrinen Sedimente führen zudem blasige Aschen alkali-olivin basaltischer Zusammensetzung. Die Mehrzahl der Aschen, welche den lakustrinen Sedimenten zwischengelagert sind, zeigen nur geringfügige Anzeichen epiklastischer Aufarbeitung und können als primäre Aschen gedeutet werden. Innerhalb der hangenden fluviatilen Abfolgen nehmen primäre Aschen an Häufigkeit ab, wohingegen epiklastisch aufgearbeitete Aschen, welche auch am Mineralbestand angereichert sind, zunehmen.Positive Korrelationen der inkompatiblen Elemente deuten auf einen kogenetischen Ursprung der rhyolitischen Aschen hin. Weiterhin sind diese Aschen durch zyklische Zu- und Abnahmen in inkompatiblen Elementgehalten mit stratigraphischer Position gekennzeichnet. Dieses Verhalten weist auf Eruptionen einer zonierten Magmenkammer hin wobei sukzessive tiefere Lagen dieser Magmenkammer erfa\t werden. Einer solchen Magmenförderung folgt eine vulkanisch ruhige Phase, währenddessen die inkompatiblen Elemente und flüchtigen Phasen durch fortschreitende fraktionierte Kristallisation wieder angereichert werden, was wiederum zu einem erneuten Eruptionszyklus führt.Vulkanische Eruptionen, deren durchschnittliche Ruhephasen während des lakustrinen Stadiums 5000 Jahre betragen, erfolgten in einer Zeit relativ tektonischer Ruhe vor dem Beginn des eigentlichen Riftings des äthiopischen Grabens. Transgressive-regressive Zyklen des Pliozänen Gadeb Sees, werden daher auf regionale klimatische Fluktuationen und nicht auf tektonische Faktoren zurückgeführt. Der endgültige Zerfall des Gadeb Sees in Einzelbecken und das Austrocknen vor etwa 2.35 Millionen Jahren kann sowohl durch ein kühleres und trockeneres Klima während des oberen Pliozäns als auch durch Fragmentation des Lavadammes durch rückschreitende Erosion des Webi Shebele gedeutet werden. Der Wechsel von lakustrinen zu fluviatilen Ablagerungsverhältnissen erfolgte zur gleichen Zeit wie das Haupt-Rifting des äthiopischen Grabens, sowie der übergang von überwiegend basaltischer zu rhyolitischer Aktivität und der Wechsel von plinischen Aschen Eruptionen zur Förderung ignimbritischer Abfolgen. Der lakustrine-fluviatile Fazieswechsel kann daher auf regionale tektonische und vulkanologische Einflüsse zurückgeführt werden.

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Résumé Des cinérites provenant d'éruptions volcaniques de type plinien sont intestratifiées de faÇon régulière dans les dépÔts fluvio-lacustres plio-pléistocènes du haut bassin du Webi Shebele dans le plateau sud-est de l'Ethiopie. La plupart des cinérites sont vitriques et ponceuses à composition rhyolitique. Il existe aussi, interstratifiées dans les couches lacustres, des cinérites de composition basaltique alkaline à olivine, ainsi que des scories mixtes en quantité subordonnée. La plupart de ces cinérites proviennent de retombées directes et sont très peu remaniées. Au travers de la série fluviatile surincombante, les cinérites primaires deviennent de moins en moins abondantes et sont remplacées progressivement par des sédiments volcanoclastiques riches en cristaux («tufs à cristaux»).Des corrélations positives entre les éléments en traces incompatibles démontrent une origine cogénétique pour les échantillons siliciques. Ces cinérites montrent en outre des cycles d'accroissement suivis d'une décroissance rapide dans les teneurs en éléments en traces incompatibles en fonction de leur niveau stratigraphique. Nous proposons donc, à titre d'hypothèse, que ces éruptions proviennent de sources de plus en plus profondes au sein d'une chambre magmatique à composition différenciée, cette série d'éruptions étant suivie d'une période de repos volcanique pendant laquelle les éléments incompatibles et les volatiles se concentrent, menant à un cycle éruptif ultérieur.Pendant le stade lacustre, les éruptions volcaniques, répétées probablement tous les 5000 ans environ, ont marqué une période de calme tectonique relatif, qui a précédé le développement des grandes failles du rift éthiopien. Les épisodes transgressifs et régressifs du lac pliocène du Gadeb sont donc plutÔt associés à des oscillations climatiques régionales qu'à des phénomènes volcano-tectoniques. La fragmentation et l'assèchement finals du lac pliocène il y a à peu près 2,35 Ma peuvent très bien Être reliés à un climat du Pliocène terminal plus sec et plus froid, mais ils peuvent aussi Être associés à la destruction du barrage volcanique du lac par suite de l'érosion régressive du Webi Shebele. La transition entre sédimentation lacustre et fluviatile correspond à une phase importante de tectonique du rift, à une cessation localisée de l'activité basaltique, et au remplacement des éruptions pliniennes par des éruptions de nuées ardentes (ignimrites). Le passage d'une sédimentation lacustre à une sédimentation fluviatile est donc associé à des phénomènes géologiques régionaux tectoniques et volcaniques, plutÔt qu'à des phénomènes climatiques.

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Geology and mathematics: Progressing mathematization of geology

Surveying the history of mathematical geology since the times of Lyell it is shown that its characteristic feature is that of interaction between a strongly historically inclined science and rather abstract mathematics/statistics. It is proven that mathematization of geology and experimental geology stimulate one another, and that mathematical geology can be of essential aid in formulating conceptual models and scientific theories to integrate and unify diverse geological phenomena.Examples of the progressing mathematization of geology and the geosciences have been chosen to be most instructive for the purposes of understanding the general law of the development of science in the geosciences, as well as the propagation of mathematical models and their numerical realization. They range from almost conventional application of classical statistics in subdividing the Tertiary, to mathematical analysis of directional and orientation data vital to plate tectonics, deterministic and stochastic approaches for modeling and simulation purposes in characterization and management of natural resources, and the application of bifurcation theory to study differentiated layering as well as research in artificial intelligence and expert systems in exploration. All examples will be briefly presented and discussed, in general terms, avoiding all severe mathematics. Similarities and differences in the lawful development of geology, biology, and physics with respect to their mathematization are mentioned.

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Zusammenfassung Die Geschichte der mathematischen Geologie seit Lyell überschauend wird festgestellt, da\ ihr charakteristisches Merkmal das der Interaktion einer historisch orientierten Naturwissenschaft mit auf Abstraktion zielender Mathematik/Statistik ist. Es wird belegt, da\ Mathematisierung der Geologie und experimentelle Geologie sich gegenseitig vorantreiben und da\ mathematische Geologie zur Bildung von konzeptionellen Modellen und wissenschaftlichen Theorien, die unterschiedliche geologische Erscheinungen in Zusammenhang stellen, wesentlich beitragen kann.Die hier vorgestellten Beispiele der fortschreitenden Mathematisierung der Geologie und der Geowissenschaften als Ganzes sind nach dem Kriterium ausgewählt, die allgemeine Gesetzmä\igkeit des Entwicklungsprozesses der Wissenschaften für die geologischen Wissenschaften besonders deutlich darzustellen, und mit der Absicht, mathematische Modelle und ihre numerische Realisierung zu verbreiten. Sie reichen von fast standardmä\iger Anwendung klassischer, statistischer Argumente zur Unterteilung des Tertiärs über die mathematische Analyse von Richtungs- und Orientierungsdaten, welche wesentlich zur Akzeptanz der Plattentektonik beitrug, und deterministische und stochastische Zugänge zur Modellierung und Simulation bei der Charakterisierung und Verwaltung natürlicher Ressourcen bis zur Anwendung der mathematischen Verzweigungstheorie bei der Untersuchung von differenziertem metamorphem Lagenbau und zur Forschung auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz und der Expertensysteme in der Exploration. Die Beispiele werden ohne mathematische Formulierungen diskutiert. Auf ähnlichkeiten und Unterschiede bei der gesetzmä\igen Entwicklung von Geologie, Biologie und Physik in bezug auf ihre Mathematisierung wird hingewiesen.

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Résumé Si on résume l'histoire de la géologie mathématique depuis Lyell, on constate que son trait caractéristique réside dans l'interaction d'une science (naturelle) à orientation historique avec une mathématique-statistique tendant à l'abstraction. Il est de fait que la mathématisation de la géologie et la géologie expérimentale se stimulent mutuellement et que la géologie mathématique peut aider de manière significative à l'élaboration de modèles conceptuels et de théories scientifiques qui tendent à intégrer et à unifier les divers phénomènes géologiques.Les exemples présentés ici de ce processus de mathématisation progressive de la géologie et des sciences de la Terre ont été choisis pour Être les plus significatifs possible, afin d'en éclairer le développement et de justifier en mÊme temps le dessein de propager l'usage des modèles mathématiques et leur réalisation numérique. Le premier exemple concerne l'application, presque conventionnelle, de la statistique classique à la subdivision du Tertiaire. On poursuit par l'analyse mathématique des données de direction et d'orientation, vitales dans l'étude du modèle de la tectonique des plaques. Viennent ensuite les approches déterministes et stochastiques de l'élaboration et de la simulation en vue de caractériser et de gérer les ressources naturelles. Les exemples se poursuivent par l'application de la théorie mathématique de la bifurcation à l'étude du rubanement métamorphique et à la recherche dans le domaine de l'intelligence artificielle et des systèmes d'experts appliqués à l'exploration. Tous les exemples sont brièvement présentés et discutés, en termes généraux, à l'exclusion de formulation mathématique. On souligne les ressemblances et les différences entre les lois du développement de la géologie, de la biologie et de la physique en regard de leur mathématisation.

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Quantitative funkenmassenspektrometrische Multielementanalyse und ihre Anwendbarkeit in der Geo- und Kosmochemie

Zusammenfassung Die Funkenmassenspektrometrie (SSMS) ermöglicht die Bestimmung von Haupt-, Neben- und Spurenelementen in Festkörpern. Die verschiedenen Möglichkeiten der quantitativen Multielementanalyse werden beschrieben und verglichen. Mit dem Peaksprungverfahren und der Isotopenverdünnungsmethode erreicht man eine Genauigkeit von ungefähr 2 %. Die Anwendbarkeit der Funkenmassenspektrometrie in der Geo- und Kosmochemie wird an Hand von Beispielen gezeigt.

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Spark source mass spectrometry (SSMS) allows the determination of major, minor and trace elements in solid samples. The different techniques for quantitative multielement analyses are described and compared. A precision of about 2% is achieved by peak switching and isotope dilution. The applicability of SSMS in geo- and cosmochemistry is demonstrated by examples.

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Résumé La spectrométrie de masse à étincelles (SSMS) permet de déterminer les éléments majeurs, mineurs et les traces dans des échantillons solides. Les différentes techniques pour l'analyse quantitative des éléments sont décrites et comparées. Par balayage séquentiel et dilution isotopique, une précision d'environ 2 % est atteinte. L'application de la «SSMS» en géo- et cosmochimie est démontrée à partir d'exemples.

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Tin granites,geochemical heritage,magmatic differentiation

Metallogenic provinces are not self-evident geochemical provinces. A scheme to quantify the processes of »geochemical heritage« and »magmatic differentiation« in the evolution of tin granites is presented. Geochemical heritage can be limited to a maximum contribution in the 5–10 ppm Sn range. The crucial process in the formation of tin granites is magmatic differentiation. A variable bulk Sn distribution coefficient controls the tin ore potential of granites.

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Zusammenfassung Metallogenetische Provinzen stehen nicht zwangsläufig mit einer spekulativen regionalen geochemischen Spezialisierung im Zusammenhang. Am Beispiel der Zinngranite wird ein Schema zur Quantifizierung der beiden Komponenten »geochemische Vererbung« und »magmatische Differentiation« vorgestellt. Geochemische Vererbung kann dabei auf den Bereich von maximal 5–10 ppm Sn eingegrenzt werden. Entscheidender Prozess für die Bildung von Zinngraniten ist die magmatische Differentiation, wobei ein variabler Bulk-Zinn-Verteilungskoeffizient das mögliche Zinn-Potential bestimmt.

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Résumé Les provinces métallogéniques ne correspondent pas nécessairement à des domaines à permanence géochimique. Prenant l'exemple des granites à étain, l'auteur présente un schéma qui quantifie les deux composants que sont »l'héritage géochimique« et la »différenciation magmatique«. L'héritage géochimique peut Être limité à une contribution maximale de 5 à 10 ppm Sn. Le processus décisif dans la formation des granites à étain est la différenciation magmatique, au cours de laquelle le coefficient de répartition de Sn est variable et détermine le potentiel-métal du granite.

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SiO2-Diagenese in Tiefseesedimenten

Zusammenfassung Im SiO₂-Kreislauf des Weltozeans ist Kieselsäure biogener Herkunft (Skelettopal) der wichtigste SiO₂-Lieferant, während vulkanogene und andere Quellen zurücktreten. Die Erhaltung von biogenem Opal und seine spätere Umbildung in authigenen Opal-CT und Klinoptilolith wird durch hohe Kieselplankton-Produktivität und Sedimentationsraten (z. B. in Auftriebsgebieten) begünstigt. Vulkanglas wird langsamer gelöst und führt zur Ausfällung von authigenem Smektit und Phillipsit, aber nicht zur Hornsteinbildung.Im allgemeinen verläuft die SiO₂-Diagense als ein diskontinuierlicher zeit-, teufen-, temperatur- und faziesabhängiger Reifungsprozeß von instabilem biogenem Opal (Opal-A) über metastabilen Opal-CT (fehlgeordneter Tief-Cristobalit/Tridymit) zu stabilem Quarz. Opal-CT ist also immer die erste (10–65 Ma nach der Ablagerung gefällte) SiO₂-Phase, aus der dann erst später (50–140 Ma nach Ablagerung der ursprünglichen Kieselsedimente) echte Quarzhornsteine entstehen. Unabhängig davon wird akzessorischer Quarz schon frühdiagenetisch in Porzellaniten ausgefällt, wo er Hohlräume füllt oder den Calcit von Fossilien verdrängt.Während die Opal-AOpal-CT-Umwandlung meist über einen Lösungsschritt geht, können Kieselskelette auchin-situ in Opal-CT umgewandelt werden. Das Opal-CT-Gitter erfährt einen teufen- und temperaturabhängige, röntgenographisch nachweisbare strukturelle Reifung. Diese führt später zur Opal-CTQuarz-Umwandlung, die möglicherweise ohne generelle Lösung und Wiederausfällung abläuft.Obwohl Alter/Versenkungstiefen-Diagramme ein weit überlappendes Vorkommen von Opal-A, Opal-CT und Quarz zeigen, läßt sich im allgemeinen eine positive Korrelation der Reife der SiO₂-Phasen mit diesen Parametern feststellen. Die Umwandlung von biogenem Opal in authigenen Opal-CT verläuft allerdings etwas rascher in karbonatischem als in tonigem Milieu, während tonige Fazies die Opal-CTQuarz-Umbildung beträchtlich verlangsamt. Die SiO₂-Transformationen werden allerdings nicht nur durch die Faktoren Zeit, Teufe (Temperatur) und Gastsedimentfazies gesteuert. Weitere, noch weitgehend unbekannte Parameter spielen vermutlich eine bedeutende Rolle.

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Biogenic silica is the most important source for the global oceanic SiO₂ cycle, whereas volcanogenic and other sources are less significant. High silica plankton fertility and sedimentation rates (e. g. in upwelling areas) favour the preservation of skeletal opal and its later transformation into authigenic opal-CT and clinoptilolite. Volcanic glass is less easily dissolved and leads to the precipitation of authigenic smectite and phillipsite, but not to the formation of porcellanites and cherts.In general, silica diagenesis proceeds as a discontinuous age-, burial- and facies-dependant maturation from instable biogenic opal (opal-A) via metastable opal-CT (disordered low-temperature cristobalite/tridymite) to stable quartz. Opal-CT is always the precursor silica phase (precipitated 10–65 m.y. after deposition), followed by the formation of genuine quartz cherts (about 50–140 m.y. after deposition of the original siliceous oozes). Already during early diagenesis, accessory quartz is directly precipitated in porcellanites and fills voids or replaces calcitic fossils.Whereas the opal-Aopal-CT transformation usually involves a solution step, opaline skeletons can also be transformedin situ into opal-CT. A maturation of the opal-CT structure takes place with increasing burial depth, which later leads to an opal-CT quartz transformation, possibly without any major silica mobilization.Altough age/burial depth diagrams show a wide overlap for the distribution of opal-A, opal-CT, and quartz, a general positive correlation of the maturity of the silica phases with these parameters is evident. On the other hand, the rate of the opal-Aopal-CT transformation is slightly faster in calcareous than in clayey sediments, whereas clayey facies retards the opal-CTquartz transformation considerably. However, the silica transformations are not only controlled by the factors time, burial depth (temperature) and host rock facies, but also by additional, largely unknown parameters.

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Résumé Dans le cycle SiO₂ des océans les organismes siliceux sont les fournisseurs principaux de SiO₂. Les autres sources de silice, volcanogénes ou autres, sont de moindre importance. Une haute productivité de plancton siliceux alliée à un taux d'accumulation élevé (par exemple, dans les zones des upwellings) favorisent la conservation de l'opale biogène et sa transformation subséquente en opale-CT et en clinoptilolite. Les verres volcaniques se dissolvent plus lentement et donnent des smectites authigènes et des phillipsites, mais pas de cherts.En général, la diagénèse de la silice se poursuit comme un processus des maturation discontinu, dépendant des facteurs temps, profondeur, température et faciès: au cours de ce cycle, l'opale biogène instable (»opale-A«) se transforme en opale-CT métastable (-cristobalite/tridymite avec désordre unidimensionnel), puis en quartz stable. L'opale-CT est donc toujours la première phase SiO₂ (précipité 10–65 Ma après le dépÔt du sédiment), suivi plus tard (50–140 Ma après le dépÔt des sédiments biosiliceux originaux) par des cherts à quartz. Indépendamment, du quartz accessoire peut Être précipité au cours d'un stade précoce de la diagénèse dans les porcellanites, ou il remplit les vacoules ou remplace la calcite des fossiles.Alors que la transformation de l'opale-A en opale-CT s'opère, de manière générale, par l'intermédiaire d'une phase de dissolution, les restes des organismes siliceux peuvent Être transformésin situ en opale-CT. La grille de l'opale-CT subit un processus de maturation structurale en relation avec la profondeur et la température, visible par l'analyse aux rayons X. C'est cette maturation de la grille qui conduira plus tard à la transformation de l'opale-CT en quartz, cette étape pouvant avoir lieu sans dissolution totale ni reprécipitation.Bien que les diagrammes âges-profondeurs montrent des recouvrements importants de l'opale-A, de l'opale-CT et du quartz, on peut remarquer souvent une corrélation positive entre la maturité des phases de silice et ces paramètres. La transformation de l'opale biogène en opale-CT authigène se poursuit toutefois un peu plus rapidement en milieu carbonatique qu'en milieu argileux, alors que les faciès argileux freinent considérablement la transformation d'opale-CT en quartz. Cependant les transformations de SiO₂ ne sont pas uniquement dirigées par les facteurs temps, profondeur (température) et faciès du sédiment-hÔte. D'autres paramètres encore mal connus semblent jouer un rÔle important au cours de ces phénomènes.

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Geringfügig erweiterte Fassung eines auf der 69. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Heidelberg gehaltenen übersichtsreferates.     

The S-External pyrenees of Huesca

An Upper Cretaceous-Paleocene series is more or less detached from the Hercynian basement and piled up southward as a Younger Calcareous Chain. A broad belt of Eocene flysch with limestone intercalations terminates eastward against a contemporaneous cross-structure and is affected by a zone of persistent overturning.

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Zusammenfassung Eine Oberkreide-PalÄozÄn-Serie ist teilweise vom herzynischen Untergrund abgeschert und südwÄrts als Jüngere Kalkkette aufgestaucht. Eine breite Zone von EozÄn-Flysch mit Kalkeinlagerungen endet nach Osten an einer gleichaltrigen Querstruktur. Sie enthÄlt einen durchgehend überkippten Streifen.

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Résumé La série néocrétacée-paléocène est plus ou moins décollée du socle hercynien et déversée au sud comme «ChaÎne calcaire postérieure». Une large zone de flysch éocène à intercalations calcaires se termine vers l'est contre un accident transversal contemporain et est affectée d'une bande persistante de renversement.

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Une mégaséquence d'émersion: la Lettenkohle (Trias Est de la France). Mise en évidence de marées par l'imbrication bipolaire de plaques de dessiccation

Résumé Dès la partie moyenne du Muschelkalk supérieur, les faciès marins francs deviennent de moins en moins profonds. Avec l'avènement de la Lettenkohle, la transgression marine à son maximum dans le Muschelkalk supérieur, semble s'épuiser. Le caractère régressif est attesté par le relais de faciès récifaux, par des dépÔts littoraux et des marais cÔtiers. Cette évolution est marquée par l'édification d'une mégaséquence d'émersion complète. Des indices de marées sous forme d'imbrications bipolaires de plaques de dessiccation ainsi que des chenaux tidaux ont été observés. Certaines structures tidales ont été comparées avec celles de l'estran du Mont-Saint-Michel en Normandie (France).

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From the Middle Upper Muschelkalk the marine facies are becoming less deep. At the beginning of the Lettenkohle the marine transgression which had reached a maximum in the Upper Muschelkalk now seems to decline. Regression is evidenced by progressive replacement of reef facies by coastal deposits and supratidal marshes. The process results in the erection of the coarsening upward cycle of a progressive complete emergence.The trace of tides, i.e. bipolar desiccation clast fabric as well as tidal channels have been observed. Some tidal structures are compared with those of the depositional environment of Mont Saint Michel (Normandie).

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Zusammenfassung Schon im mittleren Oberen Muschelkalk zeigen die vollmarinen Fazies eine allmähliche Verringerung der Meerestiefe. Mit dem Auftreten der Lettenkohle scheint die im Oberen Muschelkalk optimale Transgression langsam abzuklingen. Ein progressiver übergang von einer marinen Riffbildung zu einem Küstenlandmoor veranschaulicht eine Regression. Dieser Vorgang bildet die Megasequenz einer progressiven totalen Emersion.Gezeiteneinflüsse werden an eingeregelten Trockenri\klasten und Rinnen beobachtet. Wattgefüge werden mit denen des heutigen Wattablagerungsmilieu des Mont Saint Michel in der Normandie verglichen.

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. . . , . - . , , Mont Saint Michel .

     

Coccolithen-Diagenese in Malm-Kalken (Solnhofen/Frankenalb,Oberalm/Salzburg)

Zusammenfassung Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen der Solnhofener Plattenkalke (Lagunensediment) und der Oberalmer Kalke (bathyale Sedimente) zeigen weitgehend ähnliche diagenetische Veränderungen der Coccolithen-Morphologie. Die Vielfalt der während der Sedimentation, am Meersboden und im Sediment möglichen Lösungs- und Abscheidungsvorgänge (siehe Abb. 1) erscheinen in den beiden, aus unterschiedlichen paläogeographischen Bereichen stammenden Malm-Kalken homogenisiert.

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According to Stereoscan Electron Microscope Studies of the Upper Jurassic (Tithonian) Solnhofen limestone (Southern Franconia) and of the Oberalm limestone (Northern Calcareous Alps) similar diagenetic criteria can be recognized in the alterations of the coccolith morphology. In contrast to the various solution- and precipitation patterns formed during the sedimentation of the ultraplancton, on the sea-floor or in the sediment (see fig. 1) no differentiation can be made with regard to the submicroscopic criteria caused by diagenetic processes in different environments (Solnhofen: subtidal lagoon with alternating hypersaline conditions with growth of blue-green-algal mats and normal marine water conditions with the sedimentation of ultraplancton. — Oberalm: bathyal basin with strongly burrowed soft bottoms and common sedimentation of ultraplancton).

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Résumé Les études par S.E.M. des calcaires en minces bancs de Solenhofen (sédiment lagunaire) et des calcaires d'Oberalm (sédiment bathyal) montrent des transformations diagénétiques sensiblement les mÊmes dans la morphologie des coccolithes. La multiplicité des processus de dissolution et de précipitation pouvant intervenir au cours de la sédimentation sur le fond de la mer et dans le sédiment, apparaissent comme s'homogénéisant dans ces deux calcaires du Mahn provenant de domaines paléogéographiques différents.

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Metallogenese im Paläozoikum der Ostalpen

Zusammenfassung Nach der herkömmlichen, seit vier Jahrzehnten vertretenen und seither verschieden abgewandelten Auffassung über die Ostalpenvererzungen spielen paläozoisch entstandene Lagerstätten nur eine bescheidene Rolle. In den vergangenen fünf Jahren meldeten Kollegen aus Deutschland, Italien und österreich Bedenken gegen diese Auffassung an und berichteten von zahlreichen Metallanreicherungen, deren Ursprung paläozoisch gedeutet wird. Der Rahmen ist somit schon nach dem derzeitigen Stand der Kenntnisse beträchtlich größer und geht weit über das hinaus, was bisher als vorvariszische und variszische Lagerstätten bezeichnet wurde. Das gilt nicht nur für die Anzahl der Vorkommen und Lagerstätten, sondern auch für die Vielzahl der Paragenesen. Die Neuergebnisse beziehen sich auf Erzanreicherungen hauptsächlich mit den Metallen Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg und U. Diese Anreicherungen sind in mehreren zeitlichen Zyklen vom Altpaläozoikum bis Perm entstanden und wurden großteils gemeinsam mit dem Nebengestein unterschiedlich metamorphosiert.

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Deposits of paleozoic origin have been considered to be only of minor importance to the conventional concepts of mineralization in the Eastern Alps. During the past five years, however, scientists from Germany, Italy and Austria raised doubts as to the correctness of these concepts describing numerous metal enrichments presumably of paleozoic origin. Hence the number of deposits and the variety of parageneses is much greater than has hitherto been assumed. The new results refer to ores enriched mainly with the following metals: Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg and U. The origin of these enrichments has to be attributed to several cycles from the old Paleozoic through the Permian. They were subject to different metamorphic changes together with the accessory rock.

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Résumé Suivant l'interprétation traditionelle, soutenue et différement changée durant une période de 40 ans, parmi les minéralisations métalliques des Alpes Orientales les gisements d'âge paléozoÏque ne jouent qu'un rÔle subordonné. Dans les cinq dernières années des collègues allemands, italiens et autrichiens ont presenté des objections á cette interprétation et ont fait état des nombreuses concentrations métallifères, dont l'origine doit Être placée au PaléozoÏque. La cadre est donc dévenu, déjà dans l'état actuel des connaissances, plus large et bien plus nombreux sont les gisements qui peuvent Être considérés d'âge pré-hercynien ou hercynien. Cette conclusion est valable non seulement pour le nombre des manifestations et des gisements, mais aussi pour la multiplicité des paragenèses. Les nouveaux résultats concernent surtout les concentrations des métaux Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg et U. Ces concentrations ont été engendrées chronologiquement durants de nombreux cycles, du PaléozoÏque ancien au Permien, et ont été pour la plupart métamorphisées, parallèlement avec leurs roches encaissantes, à divers degrés d'intensité.

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Polymetamorphose und Deckenbau der Strand-Halbinsel/SW-Norwegen

Zusammenfassung Die Metamorphite der Halbinsel Strand / SW-Norwegen gehören zu einem Deckensystem präkambrischer Gesteine, das während der kaledonischen Orogenese von NNW her auf den Baltischen Schild geschoben worden ist (Sigmond Kildal 1978). Eine hangende Deckeneinheit umfa\t Metagranite, Melagabbroide und Gneise. Ihr granulitfazieller Mineralbestand (Metamorphosealter 1,5 Milliarden Jahre) wurde wahrscheinlich vor 1,18 Milliarden Jahren grünschieferfaziell retrograd überprägt. Die Decke ist nur noch in kleinen Erosionsinseln vorhanden. Eine liegende Dekkeneinheit besteht aus metasedimentären Gesteinen. Sie weist Mineralbestände der höheren Amphibolitfazies auf, die ebenfalls grünschieferfaziell überprägt wurden. Die Al^VI-Gehalte der bei beiden metamorphen Prozessen gebildeten Amphibole deuten bei Anwendung eines Diagramms vonRaase (1974) an, da\ die retrograde Metamorphose hier bei höheren Drücken ablief als die ältere Metamorphose. Ein Gesamtgesteinsalter von 1,16 Milliarden Jahren scheint für diese grünschieferfazielle Metamorphose das gleiche orogene Ereignis anzuzeigen wie für die hangende Einheit. Produkt der schwachen kaledonischen Metamorphose (400 Millionen Jahre) ist Stilpnomelan, der auch im Grundgebirge des Baltischen Schildes auftritt.

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The Strand Peninsula, Stavanger district, Southwestern Norway, has become well known, when V. M.Goldschmidt (1920) published his hypothesis of regional metasomatism. All rocks of the Strand area were assumed to be situated in autochthonous position. The main point ofGoldschmidt's hypothesis was progarde metamorphism of argillaceous sediments and their transformation to albite schists and plagioclase gneisses by metasomatic solutions given off from intruded trondhjemitic magmas.However, in contrast toGoldschmidt's ideas, the granitoid sill of the Ormakam-Moldhesten area, Strand Peninsula, and its wall rocks, which played an important role inGoldschmidt's discussion, are now found to be parts of a polymetamorphous thrust unit.Granulite facies assemblages, mainly consisting of orthopyroxene +clinopyroxene+plagioclase+hastingsite±orthoclase and quartz, have been partially replaced by lowgrade assemblages. Probably, the high-grade metamorphism has an age of about 1.5 Ga (Andresen &Heier 1975) whereas the age of the greenschist facies event may be conform to an orogenic cycle at about 1.15 Ga (Sigmond Kildal 1978).A lower nappe, covering the Strand Peninsula for its most parts, was subject of a petrologic re-examination using the microscope and the microprobe analyser. Its contacts with the hanging nappe as well as those with the underlying gneissic basement are characterized by thrust planes and horizons of phyllonites and cataclasites inside of the nappe and by local brecciation in the uppermost zones of the basement.The rocks of the lower nappe have been formed a long with the upper amphibolite facies as indicated by the following mineral assemblage: andesine + hastingsite and Mg-hornblende + quartz +biotite.Obviously, an inverse order of temperature regimes is recognizable in the allochthonous units. Maximum temperature of the upper nappe reached 800C (Müller &Herbert 1984) whereas T_max of the lower nappe did not exceed 750C.Using a diagram ofRaase (1974) the Al^VI-contents of the primary hastingsitic hornblendes of the lower nappe rocks indicate pressures which range distinctly below 5 kbars, whereas the secondary pargasitic hornblendes were formed at pressures of about 5 kbars. Probably the thrusting happened before the formation of secondary hornblendes took place. The load pressure in the lower nappe (< 5 kbars) was distinctly increased when the upper nappe was thrusted upon the lower one. Consequently the Al^VI-contents of secondary hornblendes indicate increased pressure ( 5 kbars).In the gneisses of the lower nappe late fractures were filled by stilpnomelane, chlorite and quartz. Very probably this depends on thrust movements during the Caledonian orogeny.Verschure et al. (1980) found a similar stilpnomelane formation in adjacent terrains of the basement and proposed a weak Caledonian metamorphism of about 400 my.

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Résumé Les roches métamorphiques de la presqu'Île de Strand (sud-ouest de la Norvège) appartiennent à un empilement de nappes formées de roches pré-cambriennes et charriées vers le SSE sur le bouclier baltique au cours de l'orogenèse calédonienne (Sigmond Kildal 1978).Une nappe supérieure comprend des métagranites, des mélagabbroÏdes et des gneiss. Leurs paragenèses, du facies des granulites (âge du métamorphisme: 1,5 Ga) ont été rétromorphosées dans le facies des schistes verts il y a probablement 1,18 Ga. Cette nappe ne subsiste qu'en petits fragments épargnés par l'érosion.Une nappe inférieure est composée de roches métasédimentaires. Ces roches présentent des paragenèses du faciès supérieur des amphibolites, également rétromorphosées dans le facies des schistes verts. L'application du diagramme de Raase (1974) aux teneurs en Al^VI des amphiboles formées lors des deux processus métamorphiques indique que la rétromorphose s'est déroulée à une pression supérieure à celle du métamorphisme ancien. Un âge de 1,16 Ga sur roche totale semble indiquer que le mÊme processus orogénique a servi de cadre à la rétromorphose en facies des schistes verts dans les deux nappes.Du stilpnomélane, présent tant dans la nappe inférieure que dans le bouclier baltique autochtone, témoigne d'un métamorphisme calédonien (400 Ma) de faible degré.

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Strand ( ) , NNW (Sigmond KILDAL, 1978). , . - 1,5 , 118 , . . . , . Al^VI , , RAASE (1974) , , . 1,6 , , , . (400 ) , .

     

Basement deformation and basement structure in the Northwest German basin

Regional basement structure in Northwest-Germany consists of tensional horsts and grabens active since at least late Carboniferous (Stephanian) time, possibly since Cambrian time. The trends of these basement features in general are normal to the Variscan mobile belt (active continental margin) in the south and normal to the Caledonian passive continental margin in Denmark in the north. Exceptions in these general trend directions are caused by Kimmerian (Mesozoic) and Tertiary deformation. Thickness and facies distribution of Paleozoic to Tertiary units in Northwest-Germany are closely related to syn-sedimentary relative motions of basement blocks.

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Zusammenfassung Die Grundgebirgsstruktur in Nordwestdeutschland wird von regionalen Horst- und Grabenschollen gebildet, die seit dem späten Karbon (Stephan) aktiv sind, möglicherweise sogar seit dem Kambrium. Die Streichrichtungen dieser Grundgebirgseinheiten sind im Regelfall senkrecht zur Streichrichtung des variszischen Orogens im Süden (aktiver Kontinentalrand) sowie senkrecht zur Streichrichtung des kaledonischen passiven Kontinentalrandes in Dänemark im Norden. Ausnahmen zu diesen regionalen Richtungen wurden durch kimmerische (mesozoische) und tertiäre Deformationen verursacht. Mächtigkeits- und Faziesverteilungen paläozoischer bis tertiärer Sedimente sind eng mit relativen syn-sedimentären Bewegungen von Grundgebirgsschollen verbunden.

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Résumé La structure du socle du nord-ouest de l'Allemagne est composée de horsts et de grabens régionaux, actifs au moins depuis la fin du Carbonifére (Stèphanien), peutÊtre mÊme depuis le Cambrien. La direction de ces blocs est en général normale à la direction de la zone mobile varisque dans le sud (marge continentale active), et normale à la direction de la marge continentale passive calédonienne au Danemark dans le nord, à l'exception de celles causées par une déformation kimmérienne (MésozoÏque) et tertiaire. Les répartitions des épaisseurs et des facies des sédiments depuis le PaléozoÏque jusqu'au Tertiaire sont intimement liées aux mouvements synsédimentaires relatifs des blocs du socle.

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o , — —, , , . , , ( ) () . ( ) . , .

     

Sediment dispersal from Vogelsberg Basalt,Hessen, West Germany

Volcanic detritus in sand size stream sediment spreading outward from Vogelsberg extrusive and hypabyssal rocks decreases in abundance from percentages exceeding 90 % to less than 5 % within 20 km of the source area. The rapid decrease results largely from dilution of the stream sediment resulting from disintegration of friable Bunter Sandstone on the plains surrounding the crystalline rocks. The effect is more pronounced in the fine sand fraction of the stream sediment because the Bunter sand is fine grained.If a geologist of the post-Holocene were to sample this stream sand in outcrop, he would have to be located within about 10 km of the present Vogelsberg mass to infer its existence.

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Zusammenfassung Vulkano-klastische Flußsedimente im Korngrößenbereich von Sanden, die sich aus den Ergußgesteinen und hypabyssischen Gesteinen des Vogelsbergs herleiten, nehmen die Häufigkeit von mehr als 90 % bis auf weniger als 5 % innerhalb von 20 km vom Ursprungsgebiet ab.Die starke Abnahme ist als Folge einer Verdünnung der Flußsedimente entstanden. Die Verdünnung ist durch die Zersetzung des leicht verwitterbaren Buntsandsteins auf den Ebenen, die diese vulkanischen Gesteinen geben, verursacht.Da der Buntsandstein von feinkörniger Natur ist, wird der Verdünnungseffekt in der Feinsandfraktion der Flußsedimente besonders deutlich beobachtet.Würde ein Geologe einst Gesteinsproben entnehmen, die aus diesen Sedimenten entstanden sind, so müßte er sich in einem Umkreis von 10 km des heutigen Vogelsberggebietes befinden, um dessen Existenz nachweisen zu können.

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Résumé Les débris volcaniques dans les sédiments fluviaux de granularité sableuse provenant des roches extrusives et hypabyssales du Vogelsberg voient leur proportion décroÎtre de 90 % à moins de 5 % sur une distance de 20 km. à partir de leur origine. Cette décroissance rapide provient principalement de la dilution du sédiment fluvial par suite de la désintégration des grès bigarrés sur les plaines avoisinant les roches cristallines. L'effet est encore plus prononcé dans la fraction fine du sédiment fluvial à cause de la finesse du sable bigarré.Un géologue des temps futurs qui aurait à échantillonner ce sable fluvial dans ses affleurements devrait rester dans les 10 km. de l'actuel Vogelsberg pour en présumer l'existence.

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- , Vogelsberg'a, 20 90% 5%. . . .. , . , , Vogelberg'a 10 , .

     

Speculations on the genesis of crinoidal limestones in the Tethyan Jurassic

Crinoidal limestones in the Tethyan Jurassic often occur capping reef or carbonate-platform successions, and these bioclastic deposits commonly exhibit a lensoid form. They may also occur in tectonic fissures or as turbidites in basinal sequences. Their age is commonly Liassic, though they may be younger.The crinoidal lenses are here interpreted as sand-waves formed on current-swept pelagic seamounts; and a parallel may be drawn with the Blake Plateau where partly lithified carbonate sand bodies, albeit composed of globigerines and pteropods, have recently been described. The Liassic was a time when many seamounts were formed by block-faulting of reefs and carbonate platforms, and this explains the widespread distribution of crinoidal deposits of this age. Autochthonous crinoidal calcarenites may characterise an early shallow-water phase of seamount evolution.The presence of kaolinite in many of the west Sicilian examples of this rock type is taken as suggesting the former presence of exposed and lateritised areas, oceanic islands, which may also have furnished a food supply for the crinoid gardens.The formation of nodular crinoidal limestones, which occur in some Tethyan localities, is attributed to diagenetic segregation of calcium carbonate.

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Zusammenfassung Crinoiden-Kalke treten im Jura der Tethys oft im unmittelbar Hangenden von Riff-Komplexen oder Karbonat-Plattformen auf, wobei es sich meist um linsenförmige Gesteinskörper handelt. Außerdem treten diese bioklastischen Sedimente in tektonischen Spalten oder als Turbidite mit Becken-Sedimenten assoziiert auf. In den meisten Fällen sind die Crinoiden-Kalke liassischen Alters, zuweilen finden sie sich aber auch in jüngeren Schichtreihen.Wir möchten die hier beschriebenen Crinoiden-Kalklinsen als sand-waves interpretieren, welche von Strömungen auf seamounts in einem pelagischen Ablagerungsraum gebildet wurden. Sie lassen sich mit Ablagerung des Blake Plateau vergleichen, von wo teilweise lithifizierte Karbonatsande, welche allerdings von Globigerinen und Pteropoden aufgebaut werden, beschrieben wurden. Während des Lias entstanden viele seamounts durch differentielle Absenkung der durch liassische Brüche zerstückelten Riff-Komplexe und Karbonat-Plattformen, und dies mag das gehäufte Auftreten von Crinoiden-Kalken im Lias erklären. Autochthone Crinoiden-Kalkarenite scheinen deshalb für erste, relativ untiefe Absenkungsphasen von seamounts charakteristisch zu sein.Kaolinit tritt in vielen liassischen Crinoiden-Kalken West-Siziliens auf, was für gleichzeitige Emersion und Lateritisierung begrenzter Gebiete, wahrscheinlich in der Form von ozeanischen Inseln sprechen würde. Diese Gebiete hätten gleichzeitig organisches Material zur Ernährung der Crinoiden-Rasen geliefert.Knollige Crinoiden-Kalke, welche ebenfalls im Jura der Tethys vorkommen, werden durch frühdiagenetische Umlagerung von Calciumkarbonat erklärt.

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Résumé Parmi les dépÔts jurassiques de la Tethys, des calcaires à CrinoÏdes reposent souvent directement sur des récifs ou sur des plateformes carbonatées. Dans la plupart des cas, il s'agit de dépots à extension lenticulaire. En outre, les sédiments bioclastiques sont déposés dans des fissures tectoniques ou ils sont intercalés comme turbidites dans les sequences sédimentaires des bassins. Le plus souvent, leur âge est liasique, plus rarement on les trouve dans des niveaux plus élevés.Les dépÔts lenticulaires à CrÏnoides sont interprétés ici comme des dunes sous-marines («sand-waves») qui se forment sur des plateaux plus ou moins profonds («seamounts») dans le domaine pélagique de la mer. Ils peuvent Être comparés avec des dépÔts actuels sur le Blake Plateau. On y a décrit récemment des sables carbonatés, en partie consolidés, formés par des coquilles de Globigérines et de Ptéropodes. Dans la région méditerranéenne, de nombreux plateaux sous-marins se sont formés pendant les temps liasiques où des récifs et des plateformes carbonatées ont été souvent morcelés par des failles. Ceci peut expliquer la fréquence des calcaires à CrinoÏdes pendant l'époque liasique. Des calcarenites à CrinoÏdes déposés sur place pourraient caractériser une première phase d'approfondissement modéré dans l'évolution des plateaux sous-marins.Dans de nombreux calcaires à CrinoÏdes liasiques de la Sicile occidentale, l'on trouve de la caolinite. On pourrait en déduire que des Îlots océaniques à sol latéritique émergaient dans le voisinage. Ils auraient pu fournir en mÊme temps le matériel organique nécessaire pour alimenter les prairies de CrinoÏdes.La génèse des nodules observés dans les calcaires à CrinoÏdes provenant de plusiers localités dans la Tethys pourrait Être expliquée par un déplacement du calcaire pendant les premières phases de la diagénèse.

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, , , , . - , . — , sand waves, seamounts . Blake Plateau, , . Seamounts , . , seamounts. — - , , . , , .

     

The Precambrian of NE Zambia in relation to the dated Kate,Mambwe and Luchewe intrusives

The Precambrian of northeastern Zambia represents a typical mid-Proterozoic granitoid basement covered by extensive subhorizontal, mainly arenitic late-Precambrian platform sediments. The roughly 4000 km² large Mambwe area contains five major regional units, namely the metamorphic series of the Bangweulu Block, the magmatic complexes, the minor granitoid intrusions, the Plateau Series and the doleritic dykes.The age of most of the granitoids, previously related to the Archean Bangweulu Block, is post-Ubendian ( 1800 Ma), while probable pre-Ubendian rocks occur only as local remnants. The Plateau Series can be correlated in age with part of the Muva system of the Copperbelt (post-Ubendian-pre-Katangan), the dolerites are of post-Kibaran age (< 1300 Ma).

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Zusammenfassung Das PrÄkambrium Nordost-Zambias besteht aus einem mittelproterozoischen granitoiden Grundgebirge, das weitrÄumig von subhorizontalen, meist arenitischen spÄtprÄkambrischen Plattformsedimenten überlagert wird. Das etwa 4000 km² gro\e Gebiet um Mambwe wird in fünf regionale Einheiten gegliedert, nÄmlich die metamorphen Serien des Bangweulu Blocks, die magmatischen Komplexe, die granitoiden Kleinintrusionen, die Plateau Serie und die doleritischen Spaltenintrusionen.Die bisher grö\tenteils dem archaischen Bangweulu Block zugerechneten intrusiven Granitoide sind post-Ubendischen Alters ( 1800 Ma), wÄhrend vermutete prÄ-Ubendische Gesteine nur als untergeordnete, lokale Relikte vorhanden sind. Die Plateau Serie kann zeitlich mit einem Teil des Muva Systems des Copperbelt (post-Ubendian bis prÄ-Katangan) korreliert werden, die doleritischen Spaltenintrusionen sind post-Kibaran einzuordnen (< 1300 Ma).

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Résumé Le Précaambrien du nord-est de la Zambie représente un développement de la croûte typique pour le ProtérozoÏque moyen. Il s'agit d'un socle granitique, largement recouvert par des sédiments subhorizontaux du type plateforme, essentiellement arénitiques. La région de Mambwe, couvrant une surface de 4000 km², est composée de cinq formations majeures: les formations métamorphiques du craton du Bangweulu, les complexes magmatiques, les intrusions mineures granitoÏdes, la Série du Plateau et les intrusions fissurales doléritiques.L'âge de la plupart des granitoÏdes, autrefois rapportés au socle archéen du Bangweulu, est post-Ubendien (+ ou –1800 Ma); des roches d'âge probablement pre-Ubendien sont d'extension réduite. La Série du Plateau peu correspondre dans le temps à une partie du Système de Muva du Copperbelt (post-Ubendien à pre-Katangien); les dolérites sont à rapporter au Post-Kibarien (< 1300 Ma).

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- , , - . 4000 2 5 , : Bangweulu, , , , . , . . Bangweulu, Ubende, ca. 1800 , - , . Muva - - - -, - (< 1300 ).

     

Clay minerals in Lake Mobutu Sese Seko (Lake Albert) — Their diagenetic changes as an indicator of the paleoclimate

The mineralogy and chemistry of cores from Lake Mobutu Sese Seko (East Africa) were studied. The base of the longest core was¹⁴C-dated at 28,000 years B.P. The clay fraction contains smectite (S), illite (I), kaolinite (K) and interstratified illite-smectite (I—S). These clays vary in a cyclic pattern. The following sequence was observed in the longest core from top to bottom: S (I+K) I—S (S, + I, + K) I (I—S, +(K)) I—S (I, +S, +K) S (I+K).This sequence is related to the Pleistocene evolution of Lake Mobutu Sese Seko. The occurrence of illite is explained as a diagenetic transformation of smectite into illite. During the illite formation (> 12,500 years B.P.) the lake was in a closed basin stage, a conclusion supported by the presence of phillipsite and chabazite zeolites and the occurrence of protodolomitic oolites together with the illite.

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Zusammenfassung Sedimentkerne aus dem Albert-See wurden mineralogisch untersucht. C¹⁴-Datierungen ergaben für das Kernende des längsten Kerns ein Alter von 28 000 Jahren v. h. Die Tonfraktion enthält Smektit (S), Illit (I), Kaolinit (K) und Wechsellagerungsmineralien (I—S). Der Anteil der einzelnen Mineralien ändert sich zyklisch mit der Tiefe. Vom Hangenden zum Liegenden läßt sich folgende Abfolge beobachten: S (I+K) I—S (S, + I, + K) I (I—S, +(K)) I—S (I, + S, +K) S (I+K).Diese Abfolge steht im Zusammenhang mit der Pleistozänen Entwicklung des Albert-Sees. Das Auftreten von Illit wild als diagenetische Umwandlung aus Smektit erklärt. Zum Zeitpunkt der Illitbildung (> 12500 v. h.) war der Albert-See abflußlos und hochkonzentriert. Diese Tatsache wird unterstrichen durch die Vergesellschaftung von Illit mit den Zeolithen Phillipsit und Chabasit. Das gleichzeitige Auftreten von protodolomitischen Oolithen zeigt, daß der Seespiegel wesentlich tiefer als heute lag.

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Résumé Des carrottes de sondage provenant du Lac Albert ont fait l'objet d'études minéralogiques. L'extrémité inférieure des carrottes les plus longues ont, datées par le C¹⁴, un âge de 28.000 années. La fraction argileuse comprend de la smectite (S), de l'illite (I), de la kaolinite (K), et des minéraux à feuillets (I—S). La proportion des minéraux change cycliquement avec la profondeur. Du haut vers le bas, on observe la suite suivante: S (I+K) I—S (S, + I, + K) I (I—S, +(K)) I—S (I, + S, +K) S (I+K). Cette suite est en liaison étroite avec le développement du Lac Albert au Pléistocène. La présence d'illite s'explique par la transformation diagénétique à partir de la smectite. Au moment de la formation de l'illite (> 12.5000), le Lac Albert était sans écoulement et était marqué par une forte concentration. Ce fait est souligné par l'association d'illite avec les zéolites, la philippsite et la chabasite. La présence simultanée d'oolites protodolomitiques montre que le niveau du lac était nettement plus bas qu'ajourd'hui.

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— — . 28 000 . (S), (), () (I-S). . : S(I+) – I – S (S₁ + I₁ + ₁) – I(I – S + []) I – S (I + S + ) – S (I + ). . , . (12600 ) . . , .

     

The Precambrian geology of El Cristo,southern Tandilia Region,Argentina

Metamorphic and granitoid rocks of the El Cristo area, southern part of Tandilia Range, are considered in terms of structural, lithological and geochronological data.The abovementioned area was affected before 2000 m. y. by a first tectono-thermal event that was followed by a second episode of intense SW-NE folding. The latter accompanied or followed by a metamorphism of almandine grade and strong synkinematic to latekinematic granitization during the span 1800-1520 m. y.Succeeding episodes of metamorphism and deformation were less intense and culminated in the local development of a 900 m. y. granite, chloritization and some brittle deformation.

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Zusammenfassung Tektonische, lithologische und geochronologische Daten der metamorphen und granitischen Gesteine der El Cristo Gegend im südlichen Teil des Tandilia Gebirges werden diskutiert.Vor mehr als 2000 Ma wurde dieses Gebiet erstmals von einem tektonothermalen Ereignis erfa\t, gefolgt von einer zweiten Episode starker SW-NE gerichteter Faltung. Letztere wurde begleitet oder gefolgt von einer Almandingrad Metamorphose und starker synbis spÄtkinematischer Granitisierung wÄhrend der Zeitspanne 1800 bis 1520 Ma.Darauffolgende Metamorphosen und Deformationsereignisse waren weniger intensiv und endeten um 900 Ma in Lokaler Granitintrusion, Chloritisierung und spröder Deformation.

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Résumé Des roches métamorphiques et granitoÏdes de la région de Cristo font ici l'objet d'une discussion sur la base de données structurales, lithologiques et géochronologiques.La région mentionnée a été marquée d'abord, il y a plus de 2000 millions d'années, par une phénomène thermo-tectonique, suivi, dans une seconde phase, d'un plissement important dirigé SO-NE. Celui-ci a été accompagné ou suivi par un métamorphisme à almandin et par une intense granitisation syncinématique à tardicinématique au cours de la période 1800-1500 m. a.Des épisodes de métamorphisme et de déformation moins intenses s'ensuivirent, qui aboutirent au développement local, vers 900 m. a., d'une intrusion granitique, avec chloritisation et déformations cassantes.

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, - , 2000 - , SW-NE. 1800 1520 . , 900 .

     

Zur Bildung migmatitischer Schollenamphibolite aus dem Altkristallin des Aarmassivs (Haslital,Schweiz)

Zusammenfassung Im Gebiet des Gruben- und des Aerlengletschers im Oberhasli (Zentrales Aarmassiv, Schweiz) ist ein präherzynischer Altkristallinkeil aufgeschlossen, der im N und S vom herzynischen Mittagfluhbzw. Zentralen Aaregranit begrenzt wird. Die Gesteine des zur Nördlichen Schieferhülle zu zählenden Altkristallins umfassen weitgehend Biotit-Plagioklas-Gneise meist migmatitischer Natur mit Amphibolit-Einlagerungen und jüngeren Aplitstöcken, die aber noch prä-aaregranitisches Alter haben. Die Amphibolite sind stark in Schollen zerlegt und von pegmatitischem Substrat umgeben, welches als Produkt von unter Stress mobilisierten Gneisanteilen angesehen wird, die in Zonen niedrigeren Druckes wieder rekristallisierten. Dabei reagierten Amphibolite und Mobilisate, was zur Biotitisierung der Amphibole führte. Der Chemismus der neu entstandenen Biotite widerspiegelt den Chemismus der umgewandelten Amphibole und unterscheidet sich von demjenigen der Biotite aus den umliegenden Gneisen. Die Plagioklase des pegmatitischen Neosoms sind durch die Zufuhr des bei der Biotitisierung der Amphibole freigewordenen Calciums etwas An-reicher geworden als diejenigen aus den Biotit-Plagioklas-Gneisen.Das Alter der Schollen- und Pegmatitbildung ist zumindest frühherzynisch.

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In the Gruben- and Aerlengletscher area in the Oberhasli region (Aar massif, Switzerland) a wedge-shaped zone of prehercynian rocks exists, bordered by the hercynian Mittagfluh granite in the N and the hercynian Aar granite in the S. The rocks of this zone consist of migmatitic biotite-plagioclase-gneisses with amphibolitic inclusions and younger aplitic intrusions of pre-granitic age. The amphibolites are broken, having an agmatite structure, and are surrounded by coarse-grained plagioclase-quartz material. From petrographic and geochemical evidences it is assumed that these pegmatites consist of material that has been solved under stress in the gneisses and has recrystallized in zones of lower pressure. By reaction between pegmatitic neosome and amphibolites the amphiboles were transformed into biotites, whose compositions depend on the composition of the amphiboles. These newly-formed biotites are also of a different composition than the biotites from the gneisses. By assimilation of the calcium that was released from the amphiboles by the biotitization, the neosome plagioclases are slightly richer in anorthite than the plagioclases in the gneisses.The migmatitization, e. g. the formation of pegmatitic neosome, is at least of early hercynian age.

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Résumé Dans la région du Grubengletscher et de l'Aerlengletscher dans la vallée de l'Oberhasli (massif de l'Aar, Suisse) un coin de cristallin ancien pré-hercynien est bordé par le granite du Mittagfluh au N et par le granite de l'Aar au S. Cette zone consiste surtout en gneiss à biotite-plagioclase de nature migmatitique avec des inclusions amphibolitiques et de petites intrusions aplitiques d'âge pré-granitique. Les amphibolites ont une structure agmatitique et sont entourées de néosome pegmatitique. Ces pegmatites sont probablement le produit du matériel mobilisé dans les gneiss sous pression et recristallisé dans des zones à pression réduite. Ce matériel a réagi avec les inclusions amphibolitiques dont les amphiboles ont été biotitisées. D'après les nombreuses analyses effectuées à la microsonde, la composition des biotites formées de cette manière reflète celle des amphiboles originelles et se différencie de celle des biotites des gneiss environnants. Ayant assimilé du calcium libéré par la biotitisation des amphiboles, les plagioclases des néosomes pegmatitiques ont une composition un peu plus basique que ceux provenant des gneiss. La formation des structures agmatitiques et des pegmatites date au moins du début de la métamorphose hercynienne.

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Oberhasli, ( , ) - , Mittagfluh, . - , - . - - , , , , . , . . — — , . , - , - .

     

The basement of the Cretaceous and the Permo-Carboniferous of northern Bohemia

The main results of the investigation on the geology of the basement beneath the Bohemian Cretaceous Basin have been summarized. Studies of about nine hundred boreholes and some xenoliths from the Tertiary volcanic rocks as well as extensive geophysical measurements resulted in the construction of a synoptic geological map. Structural relationships between various geological units of the Bohemian Massif, separated by the platform cover, have been established. A new stratigraphic division of the underlying Precambrian and Early Palaeozoic rocks is presented and their structure and metamorphic development are discussed.

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Zusammenfassung Hauptergebnisse der Erforschung der geologischen Struktur im Liegenden des kretazischen Beckens in Nordböhmen wurden zusammengestellt. Die Untersuchung von ungefÄhr 900 Bohrungen und von einigen Xenolithen aus den tertiÄren Eruptivgesteinen sowie viele geophysikalische Messungen führten zur Ausarbeitung einer geologischen übersichtskarte. Die Strukturbeziehungen zwischen verschiedenen geologischen Einheiten der Böhmischen Masse, die durch eine Plattformdecke getrennt worden waren, wurden festgestellt. Eine neue stratigraphische Einteilung des PrÄkambriums und des AltpalÄozoikums wird vorgelegt und ihre metamorphe Entwicklung wird erörtert.

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Résumé Les résultats principaux de l'investigation de la structure géologique dans le soubassement du bassin Crétacé de la BohÊme du Nord sont résumés. L'étude d'environ 900 forages et de quelques xénolites provenant de roches éruptives tertiaires, de mÊme qu'un grand nombre de mesures géophysiques, ont abouti à l'élaboration d'une carte géologique d'ensemble. On a défini les relations structurales mutuelles entre différentes unités géologiques du Massif de BohÊme isolées par la couverture de plateforme. Une nouvelle division stratigraphique du Précambrien et du PaléozoÏque inférieur est présentée, et leur développement métamorphique est discuté.

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. , 900 , . .

     

Exposé sommaire sur la tectonique des Monts Apuseni (Roumanie)

Résumé La structure géologique des Monts Apuseni a résulté de la superposition des édifices hercyniens et carpatiques. Pendant l'orogenèse hercynienne l'on constate la manifestation du métamorphisme comme générateur des plissements ayant comme résultat la formation de la métanappe Gilu-Trascu. La tectonique des Monts Apuseni s'est développée pendant diverses phases orogéniques, chaque phase ayant des particularités hercyniennes transmises par voie héréditaire auxquelles se sont ajoutés des caractères nouveaux. La phase mésocrétacée est caractérisée par la tectonique gravitationnelle, qui a généré la nappe des Monts Métallifères. Pendant la phase laramienne ont dominé les charriages septentrionaux et les nappes superposées Codru-Bihor. Les lignes rupturales d'âge récent ont imprimé aux Monts Apuseni le caractère d'une tectonique cassante et ont généré des bassins de sédimentation qui ont été accompagnés d'importantes manifestations volcaniques.

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The Apuseni Mountains represent one of the three Carpathian ranges of Romania. The geological structure of these mountains is due to the superposition of the Hercynian and Carpathian foldings. During the Hercynian orogenesis, the manifestation of metamorphism as generator of folding (metaorogenesis) was stated, bringing forth the metanappe Gilu-Trascau. The Hercynian foldings have influenced the heredity of the Carpathian system of foldings. The structural plan of the Permo-Mesozoical sedimentary zones corresponds to the Hercynian realm, which showed constantly the tendency of subsidence and formation of grabens with different facies evolution. The tectonics of Apuseni Mountains developped during different orogenic phases, each of which shows hereditary characters to which new features were added. Thus, the midle Cretaceous phase is characterized by gravitational tectonics, and the nappe of the Metalliferous Mountains, was formed in this phase by sliding. During the Laramian phase the northward overthrusts and the superposed nappes of Codru-Bihor have dominated. The young ruptural lines in the Apuseni Mountains generated Tertiary sedimentary basins, which were accompanied by important volcanic manifestations.

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Zusammenfassung Das Apuseni-Gebirge bildet eine der drei Zweige der rurnänischen Karpaten. Ihr geologischer Bau ist das Ergebnis der überlagerung der herzynischen und der karpatischen Faltungsbewegungen. Während der herzynischen Orogenese erwies sich der Metamorphismus als Hauptfaktor der Faltung (Metaorogenese). Infolge dieser Faltung entstand die Gilu-Trascu-Metadecke. Die herzynischen Faltungsbewegungen haben die karpatischen Faltungen erheblich beeinflußt. Die Struktur der permo-mesozoischen Ablagerungen entspricht dem herzynischen Bau. Dieser zeichnet sich durch eine fortwährende Absenkung und durch Grabengliederung mit je verschiedenartigen Faziesentwicklungen aus. Der Bau des ApuseniGebirges hat sich während mehrerer orogener Phasen vollendet. Jede Phase hat der Gesamtstruktur ihre Eigentümlichkeit überprägt und neue, besondere Züge hinzugefügt. Während der mittelkretazischen Bewegungen verursachte die Belastungstektonik die Entstehung der Abscherungs- und Gleitdecken des Erzgebirges. Während der laramischen Bewegungen herrschten die nordwärts gerichteten Verschiebungen und die übereinandergelegten Decken des Kodru- und BihorGebirges vor. Jungtertiäre Verwerfungsbewegungen haben im Apuseni-Gebirge die Entstehung von Einbruchsbecken bedingt, die von einer regen vulkanischen Tätigkeit begleitet wurde.

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Reflexion sur la tectonique de faille plio-quaternaire

Résumé Après avoir montré l'importance tectonique du réseau de faille plio-quaternaire, il est insisté sur son indépendance par rapport aux tectoniques antérieures, d'après les deux exemples de chaÎnes alpines et leurs bordures méditerranénnes et de la Cordillère des Andes et sa bordure pacifique.Cette tectonique, «postgéosynclinale» dans le premier cas, «postliminaire» dans le second, témoigne de mouvement en extension et non des compressions qu'on admet généralement en compensation des extensions océaniques: l'état actuel des ceintures orogéniques paraÎt donc Être l'extension, du moins dans ces deux secteurs.Le Plio-Quaternaire semble ainsi une période d'extension généralisée, au contraire de périodes antérieures où des compressions se sont manifestées dans les ceintures orogéniques.

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The Plio-Quaternary fault net, beyond its tectonic and morphologic importance, seems independent of the previous structures, as illustrated by the examples of the Alpines chaines and their Mediterranean edges and of the Andes Cordillera and its Pacific edge.Theses structures — of postgeosynclinal origin in the first case, postliminar in the second — display tensional motion, not the compressions expected as sea floor spreading compensation. Thus the present status of orogenetics belts seems to be tension at least in theses two areas.Thus the Plio-Quaternary may appear as a period of general tension, in contrast to the previous periods, some of which show compressional motion in the orogenetic belts.

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Zusammenfassung Die tektonische Bedeutung des plio-quartÄren Verwerfungsnetzes wird gezeigt. Wie aus den beiden Beispielen der Alpenketten und ihrer mediterranen Küstenlinien sowie der Andenkordillere und ihrer pazifischen Küstenlinie hervorgeht, scheint dieses Verwerfungsnetz unabhÄngig von früheren Strukturen zu sein.Diese im ersten Fall postgeosynklinale und im zweiten Fall postliminare Tektonik zeugt von Extensions- und nicht von Kompressionsbewegungen, die man im allgemeinen als Folge ozeanischer Extensionen (sea floor spreading) annimmt: der gegenwÄrtige Zustand der orogenen Gürtel scheint also Extension zu sein, zumindest in diesen beiden Abschnitten.Das Plio-QuartÄr scheint demnach eine Periode allgemeiner Extension zu sein, im Gegensatz zu vorhergehenden Perioden, wo sich in den orogenen Gürteln Kompressionen zeigten.

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