Growth of cordierite in the Archean metasediments near Yellowknife,district of Mackenzie,Canada

The widespread occurrence of cordierite in the Archean metasediments near Yellowknife was attributed by earlier workers to the contact metamorphism associated with the granite. However, detailed field and textural studies on the cordierite-bearing rocks near Sparrow Lake indicate that the growth of cordierite is not restricted to the aureole around the Sparrow Lake granite. Fabric relations demonstrate that cordierite grew under regional metamorphic conditions existing before and after the intrusion of the granite. Emplacement of the Sparrow Lake pluton is considered to represent the culmination stage of regional tectonism that manifested itself as deformation, metamorphism and granite intrusion in the Sparrow Lake area.

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Zusammenfassung Die Verbreitung von Cordierit in den archaischen Metasedimenten bei Yellowknife führten frühere Autoren auf die mit dem Granit verbundene Kontaktmetamorphose zurück. Genaue Gelände- und Strukturuntersuchungen an den cordieritführenden Gesteinen aus dem Gebiet von Sparrow Lake zeigen jedoch, daß das Wachsen von Cordierit nicht auf die Aureole um den Sparrow Lake-Granit beschränkt ist. Gefüge-Beziehungen beweisen, daß Cordierit unter regionalen metamorphen Bedingungen gebildet wurde, die vor und nach der Intrusion des Granits herrschten. Die Bildung des Sparrow Lake-Plutons wird als Höhepunkt regionaler tektonischer Vorgänge angesehen, die im Sparrow Lake-Gebiet als Deformation, Metamorphose und Granitintrusion in Erscheinung traten.

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Résumé L'extension de la cordiérite dans les métasédiments archéens de la région de Yellowknife fut longtemps attribuée au métamorphisme de contact associé au granite. Cependant des études précises sur le terrain et l'examen de la texture des roches à cordiérite indiquent que la croissance de la cordiérite n'est pas restreinte à l'auréole du granite du lac Sparrow. Les relations vectorielles démontrent que la croissance de la cordiérite s'est effectuée dans des conditions métamorphiques régionales existant avant et après l'intrusion du granite. La mise en place du pluton du lac Sparrow réprésenterait donc l'étape culminante de la tectonique régionale qui dans la région du lac Sparrow s'est manifestée par la déformation, le métamorphisme et l'intrusion granitique.

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, . Yellowknife , Sparrow-Lake. , , . Sparrow-Lake , , , .

     

Rapid upward transport of mid-crustal mylonitic gneisses in the footwall of a Miocene detachment fault,Whipple Mountains,southeastern California

Mylonitic gneisses of upper greenschist to middle amphibolite facies grade are exposed below the Whipple detachment fault in the Whipple Mountains metamorphic core complex. Fabric and microstructural analyses of the thick (>3.5 km) mylonitic sequence indicate that it represents an intracrustal zone of non-coaxial laminar flow with a predominant sense of northeastward shear. The top of this shear zone is the Whipple mylonitic front, the abruptly gradational (locally within several meters) upper limit of pervasive ductile strain between a distinctive sequence of non-mylonitized crystalline rocks and their lower, mylonitized equivalents. Mylonitization of Oligo-Miocene age (26±5 Ma) is estimated to have occurred at depths of 16±4 km (4.4±1.1 kb) and at temperatures between 460–535 °C. Fission track and⁴⁰Ar/³⁹Ar age determinations from the mylonitic rocks collectively document their rapid cooling from above 450 °C to below 200 °C between 20 and 18 Ma ago. Rapid cooling is attributed to post-20 Ma uplift of mylonitic gneisses in the footwall of an evolving low-angle detachment fault system of extensional origin. The NE-rooting Whipple fault system and the mylonites are kinematically coordinated (same sense and direction of shear), but the faults of the system appear to have cut across the mylonites several million years after their formation.Lower-plate mylonites reached the earth's surface, where they were eroded, prior to 16 Ma ago. Minimum uplift rates for the mylonites and detachment fault system slip rates for the period 20–16 Ma ago are 3 and 7.2 mm/yr, respectively, assuming that the mylonites were captured at a minimum depth of 12 km by a fault system that dipped 25° through the upper crust. From available cooling data, higher rates for 20–18 Ma ago are likely. Cumulative displacement of rock units across major faults of the Whipple system appears to exceed 40–45 km.

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Zusammenfassung Im metamorphen Komplex der Whipple Mountains sind unterhalb der Whipple-Abscherung mylonitische Gneise der oberen Grünschieferfazies und mittleren Amphibolitfazies aufgeschlossen. Gefügeuntersuchungen innerhalb der mächtigen (>3,5 km) Mylonitsequenz zeigen, daß hier eine intrakrustale Zone nichtkoaxialen laminaren Fließens mit vorherrschend nordost gerichtetem Schersinn repräsentiert ist. Den obersten Teil dieser Scherzone bildet die Whipple Mylonitfront. Sie überspannt kontinuierlich innerhalb weniger Meter die Obergrenze durchdringender duktiler Deformation bis zu eindeutig nichtmylonitisierten Abfolgen kristalliner Gesteine und ihren tieferen mylonitisierten Äquivalenten. Es wird angenommen, daß die Mylonitisierung während des Oligo-Miozäns (26 ±1–5 Ma) in einer Tiefe von 16 ±4 km (4,4 ±1,1 kb) und bei Temperaturen zwischen 460–535 °C stattgefunden hat. Spaltspurenuntersuchungen und⁴⁰Ar/³⁹Ar-Datierungen aus den mylonitischen Gesteinen belegen zusammen ein rasches Abkühlen von über 450°C auf unter 200 °C im Zeitraum vor 20 bis 18 Ma. Die rasche Abkühlung wird dem vor 20 Ma beginnenden Aufstieg der mylonitischen Gneise am Fuß eines sich entwickelnden flachwinkligen, dehnungsbedingten Abscherungssystems zugeschrieben. Das nordost verwurzelte Whipple-Störungssystem und die Mylonite sind kinematisch gleichgerichtet, sie haben dieselbe Richtung und denselben Schersinn, dennoch haben die Störungen die Mylonite einige Millionen Jahre nach ihrer Bildung überschnitten. Tiefere Plattenmylonite erreichten so die Erdoberfläche und wurden vor 16 Ma erodiert. Die Minimalraten für den Aufstieg der Mylonite und die Bewegungen entlang der Abscherungssysteme für den Zeitraum vor 20 bis 16 Ma liegen jeweils zwischen 3 und 7,2 mm/yr. Dies unter der Annahme, daß die Mylonite in einer Tiefe von mindestens 12 km von einem mit 25° einfallenden Störungssystem geschnitten wurden. Aus den verfügbaren Daten müssen für den Zeitraum vor 20–18 Ma höhere Bewegungsraten angenommen werden. Der kumulative Versatz der Gesteinseinheiten entlang der Hauptstörungen des Whipplesystems scheint damit 40–45 km zu überschreiten.

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Résumé Une série épaisse (>3,5 km) de gneiss mylonitiques allant du facies supérieur des schistes verts au facies moyen des amphibolites affleure sous la faille de décollement de Whipple dans le complexe métamorphique des Whipple Mountains. L'analyse des fabriques et des microstructures de cette série mylonitique montre qu'elle représente une zone intracrustale de flux laminaire non coaxial, avec un glissement prédominant vers le nord-est. Le sommet de cette shear-zone est le front mylonitique de Whipple, qui marque l'apparition brusque (localement en quelques mètres) de la déformation ductile pénétrative, entre une série supérieure cristalline non mylonitique et ses équivalents mylonitiques inférieurs. La mylonitisation, d'âge oligocène-miocène (26±5 Ma) a dû s'effectuer à une profondeur de 16±4 km (4,4±1,1 Kb) et à des températures comprises entre 460° et 535 °C Les traces de fission et des datations⁴⁰Ar/³⁹Ar montrent que les mylonites ont subi un refroidissement rapide de plus de 450 °C à moins de 200 °C entre 20 et 18 Ma. Ce refroidissement rapide est attribué à la montée, à partir de 20 Ma, des gneiss mylonitiques lors du développement du système de failles de décollement extensionnelles, dont ils formaient le mur. L'ensemble des failles, à pied NE, et les mylonites sont cinématiquement coordonnés; le glissement s'y est effectué dans la même direction et le même sens; cependant, les failles ont coupé les mylonites plusieurs Ma après la formation de celles-ci. Les mylonites de la plaque inférieure ont atteint la surface du sol et y ont été soumise à l'érosion avant 16 Ma. Si on admet une surface de décollement inclinée à 25° coupant les mylonites à une profondeur d'au moins 12 km, les vitesses minimales de la montée des mylonites et du mouvement de long du décollement entre 20 et 16 Ma, ont dû être respectivement de 3 mm/an et 7,2 mm/an. D'après les données fournies par le refroidissement, les vitesses devaient être plus élevées pendant la période de 18 à 20 Ma. Le déplacement des masses rocheuses de long des failles majeures du système de Whipple semble exéder 40 à 45 km.

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Whipple Mountains Whipple. (3,5 ) , - -. Whipple. , . , (26 + / -1–5 ) 16 + / - 4 (4,4 + /-1,1 ) 460–535 °. (⁴⁰ r/³⁹r) 20 18 450 ° 200 °. , 20 , . Whippie, - , , , . . . 16 . 20 16 3 7,2 / . , , no- , 12 , 25. , 20 18 . Whipple, , . . 40–45 .

     

Precambrian metallogeny in West Africa

The West African Shield is composed of a diverse assemblage of crystalline rocks that range in age from approximately 500 to more than 3000 million jears. These Precambrian rocks constitute the principal source of mineral resources for the subcontinent. The distribution patterns and origin of Precambrian mineral deposits are examined in relation to their geotectonic setting and host- or source rock associations as a prelude to the understanding of regional controls of Precambrian mineralization in the West African Shield.Occurrences of chrome, asbestos, talc and nickel are associated with ultramafic rocks within greenstone and related schist belts. Mafic volcanic piles and related sediments within greenstone, schist and orogenic belts are hosts to banded iron formations, manganese and vein-type gold deposits. Sedimentary deposits of gold and diamonds are closely associated with molasse-facies sediments of orogenic belts whereas magnetitehematite quartzites occur as low-grade iron ores within gneissic belts. Pan-African orogenic granites and pegmatites show a close genetic association with tin, niobium and tantalum deposits.The Archean schist belts within the West African Shield are the most diversely mineralized relative to other geotectonic domains. Compared to the Precambrian hields of southern Africa and elsewhere, the variability in the type and intensity of mineralization is attributed to the considerable differences in lithologic types, proportions and thicknesses.

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Zusammenfassung Der Westafrikanische Schild besteht aus einer mannigfaltigen Ansammlung von kristallinen Gesteinen, deren Alter zwischen 500 m. und etwas mehr als 3000 m. Jahre liegen. Diese präkambrischen Gesteine sind die Quelle für manche Mineralien auf dem Subkontinent. Das Verbreitungsschema und die Herkunft der präkambrischen Minerallagerstätten werden in Beziehung zu ihrer geotektonischen Bildung und den Muttergesteinen untersucht. Dies zeigt die regionale Kontrolle der präkambrischen Mineralisation im Westafrikanischen Schild.Vorkommen von Chrom, Asbest, Talk und Nickel sind mit ultramafischen Gesteinen innerhalb der Grünsteine und anderen verwandten der Schiefergürtel verbunden. Gebänderte Eisenerzformationen, Mangan und Gold (Gang-Typ) befinden sich in den Lagerstätten mafisch vulkanischer Herkunft und zugehöriger Sedimente im Grünstein-Schiefer- und Orogen-Gürtel. Sedimentäre Lagerstätten von Gold und Diamanten sind eng mit Molasse-Fazies der Sedimente der orogenen Gürtel verbunden. Magnetit-Hämatit Quarzite kommen als arme Eisenerze im Gürtel der Gneise vor. Pan-afrikanische orogene Granite und Pegmatite zeigen einen engen genetischen Zusammenhang von Zinn, Niob und Tantal Lagerstätten.Der archaische Grünstein-Gürtel innerhalb des Westafrikanischen Schildes ist im Verhältnis zu anderen geotektonischen Einheiten am stärksten mineralisiert. Verglichen mit dem präkambrischen Schild des südlichen Afrika und anderen Kratonen sind die Varietäten im Typ und in der Intensität der Mineralisation von der unterschiedlichen Lithologie und den Mächtigkeitsverhältnissen geprägt.

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Résumé Le socle de l'Afrique occidentale se compose d'une abondante association de roches cristallines dont l'âge va de 500 à plus de 3000 millions d'années. Ces roches précambriennes constituent la principale source des ressources minérales pour le subcontinent. Les schémas de distribution et l'origine des gîtes minéraux précambriens sont étudiés en relation avec leur formation géotectonique, leur association avec la roche voisine ou la roche-mère comme introduction à la compréhension des facteurs régionaux controlant la minéralisation précambrienne dans le socle de l'Afrique occidentale.L'occurrence du chrome, de l'asbeste, du talc et du nickel est liée aux roches ultramafiques dans les roches vertes et autres roches apparentées des zones schisteuses (ceintures schisteuses). Les formations rubanées de minerai de fer, le manganèse et l'or (type filonien) se trouvent en liaison avec les accumulations volcaniques mafiques et les sédiments apparentés dans les roches vertes, schistes et ceintures orogéniques. Les gîtes sédimentaires d'or et de diamant sont liés étroitement au facies molassique des sédiments des ceintures orogéniques, tandis que les quartzites à magnétite et hématite, de qualité médiocre comme minerai de fer, se présentent, dans les ceintures de gneiss. Les granites et pegmatites de l'orogenèse panafricaine montrent une étroite relation génétique avec les gisements de Sn, Niob et Tantale.La ceinture archéenne de roches vertes du bouclier de l'Afrique occidentale est le plus souvent minéralisée là où elle est en liaison avec d'autres unités géotectoniques. Comparées au bouclier précambrien de l'Afrique du Sud et d'ailleurs, la variabilité dans le type et l'intensité de la minéralisation sont attribuées aux notables différences dans les types lithologiques, leur proportion et leur puissance.

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500 3000 . . , , . , , — . , , . — , , - — , . , . , , . , , .

     

Benthonische Foraminiferen aus der Unterkreide des »Deep Sea Drilling Project« (Leg 1–79)

Zusammenfassung In den DSDP-Legs 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50 und 62 wurden die Unterkreide-Foraminiferen biostratigraphisch, taxonomisch und paläoökologisch bearbeitet. Eine Übersicht zeigt die in Leg 1–80 erbohrte Unterkreide und ihre Foraminiferen-Bearbeitungen.Im Nordatlantik fehlen regional ab dem Oberen Tithonium im Verlaufe einer Regression und der sie begleitenden Schichtlücken bis in das Valanginium charakteristische Foraminiferenfaunen. In Gebieten ohne Schwarzschiefer-Bedingungen setzen im Valanginium-Barremium mäßig reichhaltige bis sehr spärliche Mikrofaunen mitPraedorothia ouachensis (Sigal) der gleichnamigen Zone ein (Valanginium-Hauterivium). Hauterivium-Aptium gliedern sich in dieGavelinella barremiana-, dieGaudryina dividens- und dieConorotalites aptiensis- Zone.Wo im Albium nicht das ausgedehnte Schwarzschiefer-Milieu herrschte, findet man eine kosmopolitische Fauna aus agglutinierten und kalkschaligen Foraminiferen derPseudoclavulina gaultina- Zone. Für das höhere Albium und Cenomanium wurde dieGavelinella cenomanica- Zone ausgeschieden. Von biostratigraphischer Bedeutung sind im Berriasium-Albium die GattungenPraedorothia, Gaudryina, Pseudoclavulina, von den Kalkschalern nur wenige skulptierte Arten der Nodosariiden (Citharina, Lenticulina) sowieGavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria undOsangularia. Die vonMoullade (1984) begründeten Zonen vom Berriasium-Albium der Tethys und des DSDP sind wegen der großen stratigraphischen Reichweite der verwendeten Foraminiferenarten nicht überall anwendbar.Im Indischen Ozean lassen die wenigen, bisher bekannten »australen« Foraminiferenfunde aus dem Neokom von Site 261 mit überwiegend primitiven agglutinierenden Formen eine genaue Datierung kaum zu. Die Kalkschaler sind meist aufgelöst oder auch umgelagert. Man ordnet sie dem Bereich des kühleren Wassers zu.Im Pazifischen Ozean sind die meisten Mikrofaunen wegen der geringen Kerngewinne, Verunreinigungen oder primärer Foraminiferenarmut (Schwarzschiefer) biostratigraphisch und paläoökologisch kaum verwertbar. Erst im Albium findet sich — wie im Atlantik — eine etwas reichhaltigere Kalk- und Sandschalerfauna mit wichtigen Arten derPseudoclavulina gaultina- Zone. Da außerGavelinella cenomanica (Brotzen) keine andere benthonische Foraminiferenart neu einsetzt, wird die Grenze zum Cenomanium in der Regel mit planktonischen Foraminiferen gezogen.Im Albium fallen die einheitlichen, kosmopolitischen Foraminiferenfaunen ohne ausgeprägte Faunenprovinzen auf.

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From the DSDP Legs 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50, and 62 the Lower Cretaceous foraminifers have been investigated for biostratigraphical, taxonomical, and palaeoecological purposes. An overview of the cored Lower Cretaceous sections of Leg 1–80 is given.In the Northern Atlantic Ocean characteristic foraminiferal faunas are missing from the Upper Tithonian to the Valanginian due to a marked regression which caused hiatuses. In areas without black shale conditions Valanginian to Barremian medium rich to poor microfaunas withPraedorothia ouachensis (Sigal) of thePraedorothia ouachensis Zone (Valanginian-Hauterivian). The Hauterivian-Aptian interval is characterized by zones ofGavelinella barremiana,Gaudryina dividens, andConorotalites aptiensis. During the Albian a world-wide fauna consisting of agglutinated and calcareous foraminifers of thePseudoclavulina gaultina Zone is established in areas lacking the wide-spread black-shale conditions. The Upper Albian and the Cenomanian are represented by theGavelinella cenomanica Zone. Some ornamented species of the nodosariids (Citharina, Lenticulina), Gavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria, andOsangularia are of some importance for the biostratigraphy of the Berriasian-Albian interval. The Berriasian to Albian zones introduced for the Tethys and the DSDP byMoullade (1984) could only be of some local importance due to the long stratigraphical range of the foraminiferal species used.In the Indian Ocean an exact stratigraphical age cannot be assigned to the few Neocomian foraminiferal faunas of a cooler sea water (Site 261). These faunas mainly contain primitive agglutinated foraminifers, because in most cases the calcareous tests are dissolved or redeposited.In the Pacific Ocean most of the Berriasian to Aptian microfaunas are of minor biostratigraphical and palaeoecological importance for reasons of poor core recoveries, contaminations or original foraminiferal poverty (black shales). Since the Albian there are somewhat higher-diverse faunas of calcareous and agglutinated foraminifers with index species of thePseudoclavulina gaultina Zone. As a rule, the boundary Albian/Cenomanian is set by means of planktonic foraminifers because no other foraminifer has its first appearance datum during this interval, exceptGavelinella cenomanica.During the Albian very uniform, world-wide foraminiferal faunas without a marked provincialism are obvious.

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Résumé Dans les Legs DSDP 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50 et 62, les foraminifères du Crétacé inférieur ont été étudiés aux points de vue biostratigraphique, taxonomique et paléoécologique. La note présente une vue d'ensemble de la section d'âge crétacé inférieur du Leg 1–80.Dans l'Atlantique nord, les faunes caractéristiques de foraminifères sont absentes depuis le Tithonique supérieur jusqu'au Valanginien, en raison d'une régression importante et des lacunes qui en résultent. Dans les régions dépourvues de milieux à shales noirs, on rencontre une microfaune, pauvre à moyennement riche, valanginienne à barrémienne, àPraedorothia ouachensis (Sigal), appartenant à la Zone àPraedorothia ouachensis. L'intervalle Hauterivien-Aptien est caractérisé par les Zones àGavelinella barremiana, Gaudryina dividens et Conorotalites aptiensis. Au cours de l'Albien une faune d'extension mondiale de foraminifères agglutinés et calcaires appartenant à la Zone àPseudoclavu-lina gaultina, s'est établie dans les aires où ne règnaient pas les conditions de formation de shales noirs. L'Albien supérieur et le Cénomanien sont représentés par la Zone àGavelinella cenomanica. Dans l'intervalle Berriasien-Albien, un rôle biostratigraphique de quelque importance est joué par quelques espèces de Nodosariides à coquilles ornementées (Citharina, Lenticulina) ainsi queGavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria et Osangularia. Les zones établies parMoullade (1984) pour le Berriasien-Albien de la Téthys et du DSDP ne sont pas partout utilisables, en raison de l'extension verticale trop grande des foraminifères utilisés.Dans l'Océan Indien, un âge exact ne peut être assigné aux faunes de foraminifères néocomiennes considérées jusqu'ici comme «australes» (site 261): ces faunes renferment surtout des formes agglutinées primitives, car les tests calcaires ont été généralement dissous ou remaniés.Dans l'Océan Pacifique, la plupart des microfaunes berriasiennes à aptiennes sont de faible intérêt biostratigraphique et paléo-écologique, en raison des mauvais rendements des carottes, de contaminations ou de leur pauvreté originelle (facies des shales noirs). A partir de l'Albien, on trouve une faune plus diversifiée de foraminifères agglutinés et calcaires, comportant des espèces caractéristiques de la Zone àPseudoclavulina gaultina. Comme d'ordinaire, la limite Albiencénomanien est définie par les foraminifères planctoniques, aucun autre foraminifère n'apparaissant dans cet intervalle, saufGavelinella cenomanica.A l'Albien, la faune de foraminifères est uniforme à l'échelle mondiale, sans distinction de provinces.

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, 1, 11, 13, 17, 25, 27, 32, 36, 41, 43, 44, 50 62 DSDP, , . , 1–80 . . , , - Praedorothia ouachensis (Sigal) — . : Gavelinella barremiana, Gaudryina dividens Conorotalites aptiensis,, , , Pseudoclavulina gaultina. Gavelinella ni. - Praedorothia, Gaudryina, Pseudoclavulina, (Citharina, Lenticulina), Gavelinella, Conorotalites, Pleurostomella, Valvulineria Osangularia. , moullade (1984) - , .. , , . .: 261, , «», . . , . , . . , - - , , ( ). , , , Pseudoclavulina gaultina. T. . Gavelinella ni (brotzen) , , , . .

     

Der elektromagnetisch induzierte Erdstrom,insbesondere längs zweier Profile durch das nördliche Alpenvorland

Zusammenfassung Es werden die drei Methoden: erdmagnetische Tiefensondierung, Tellurik oder E-Feld-Messung und Magnetotellurik erläutert (Abb. 1, 2, 4 und 5).Längs zweier Profile in Süddeutschland, die die Bayerische Vorlandsmolasse kreuzen, wurde die zeitliche Variation der horizontalen Komponente des im Untergrund elektromagnetisch induzierten erdelektrischen Feldes mit transportablen Elektrographen registriert. — ist annähernd elliptisch polarisiert; die Richtung der großen Halbachsen dieser Näherungsellipsen wird unter bestimmten Bedingungen Vorzugsrichtung genannt. Die Vorzugsrichtungen sind im Bereich des Molassetroges systematisch orientiert (Abb. 3). Die Intensität von ist im Molassetrog bedeutend kleiner als im Kristallin am W-Rand der Böhmischen Masse (Abb. 6). Aus der räumlichen Variation von kann unter gewissen Bedingungen die Mächtigkeit der gutleitenden Sedimentdecke abgeschätzt werden. Hierzu wurde das Verhältnis Wanderstation / (E_xo ² + E_yo ²) Basisstation] verwendet, wobei E_xo und E_yo die maximalen Komponenten innerhalb einer Störung sind.

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The three methods: geomagnetic deepsounding, tellurics or E-field-measurements, and magnetotellurics are explained (Abb. 1, 2, 4 and 5).The electric field produced by electromagnetic induction in the earth was observed following two profiles crossing the Molasse basin N of the Alps, Southern-Germany (Abb. 3). Transportable electrographs were used. The horizontal induced geoelectric field is nearly elliptically polarized. The direction of the major axes of these ellipses which approximate the vectordiagrams, is called the preference direction under special conditions. The preference directions of are systematically orientated in the Molasse basin (Abb. 3). The intensity of is smaller in the Molasse than it is in the area of crystalline rocks. The thickness of the sedimentary layer of good conductivity can be estimated by means of the relation wandering station / (E_xo ² + E_yo ²) basis station]. E_xo and E_yo are the maximal components between the beginning and the end of an event (Abb. 6).

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Résumé Les trois méthodes suivantes sont expliquées: le sondage magnétique en profondeur, la méthode tellurique ou mesure du champ électrique , et la méthode magnétotellurique.Les variations du champ électrique induit dans le sol ont été enrégistrées le long de 2 profils qui croisent la molasse bavaroise en Allemagne du Sud (Fig. 3). Des électrographes mobiles ont été utilisés. — Le champ induit horizontal montre une polarisation approximativement elliptique. La direction de l'axe principal des ellipses est appelée direction de préférence sous certaines conditions. On trouve que ces directions de préférence ont une orientation systématique dans la molasse (Fig. 3). L'intensité du champ électrique est beaucoup plus petite dans la molasse que dans les roches ignées et métamorphiques du Massif de Bohème. L'épaisseur de la couche sédimentaire à bonne conductivité peut être estimée à l'aide du quotient station mobile/ (E_xo ² + E_yo ²) station fixe], oú E_xo et E_yo désignent les composantes maximales enrégistrées dans l'intervalle d'une perturbation considérée.

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Die Untersuchungen wurden im Rahmen des Forschungsprogramms Erdmagnetische Tiefensondierung durchgeführt. An diesem Programm, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird, sind auch das Institut für Meteorologie und Geophysik der Technischen Hochschule in Braunschweig und das Institut für Geophysik der Georg-August-Universität in Göttingeo beteiligt.     

Recherche des variations isotopiques naturelles du potassium: Résultats,perspectives et interprétation

Résumé Après mise au point d'une technique permettant la comparaison des rapports isotopiques de potassium extrait de roches variées, à mieux que 0,2% près, on a recherché les variations possibles de l'abondance des isotopes 39 et 41. Certains résultats obtenus sur des roches volcaniques semblent indiquer des variations réelles. Une hypothèse est proposée pour l'interprétation de ces résultats, basée sur des phénomènes de différenciation crustale.

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The relative abundance of 41 and 39 isotopes of potassium has been determined in various rocks. A brief account of experimental technique is given; the reproducibility of measurement is about 0.2%. Most samples do not show significant variations, except some volcanic rocks. A tentative interpretation of these results, based upon crustal differentiation, is given.

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Zusammenfassung Dieser Bericht gibt die Ergebnisse der Isotopenanalysen des Kaliums, die an etwa vierzig verschiedenen Felsen-Probenstücken ausgeführt wurden. Die experimentelle Technik wird hier kurz beschrieben. Die meisten Felsarten, bis auf einige vulkanische Felsen, zeigen keine bedeutenden Veränderungen. Es wird eine Interpretation der Ergebnisse vorgeschlagen, die auf der Theorie der chemischen Differenzierung der Erdkruste beruht.

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Regional metamorphism in the Sini-Sonapet quadrangle Singhbhum,East India

A study of Barrovian metamorphic zones in a belt of essentially pelitic schists in Singhbhum, E. India, broadly completes the metamorphic map of the main Singhbhum anticlinorium. Isograds run parallel with the sub-horizontal fold-axes and close where the latter shows considerable plunge. The index mineral of the highest zone crystallised succeeding crystallisation of lower grade ones in their true order in that zone. A particular index mineral presumably crystallised in successive lower zones progressively in time. Intensity of metamorphism and deformation was broadly simultaneous.

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Zusammenfassung Eine Untersuchung der barrowischen metamorphen Zonen in einem Gebiet von im wesentlichen pelitischen Schiefern in Singhbhum (östliches Indien) vervollständigt die Karte vom Metamorphikum des Singhbhum-Hauptantiklinoriums. Die Isograden erstrecken sich parallel zu den subhorizontalen Faltenachsen und schließen sich, wo die Faltenachsen beträchtlich untertauchen. Leitmineralien der höchsten Zone kristallisierten zeitlich nach denen der niedrigeren Zonen. Ein bestimmtes Leitmineral kristallisierte mutmaßlich in nacheinanderfolgenden Zonen in zeitlicher Abfolge. Die Stärke der Metamorphose und der Deformation entsprachen sich weitgehend.

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Résumé Des études sur les zones métamorphiques de type barrowien, entreprises dans des schistes essentiellement pélitiques à Singhbhum, Inde orientale, complètent la carte métamorphique de l'anticlinorium principal de Singhbhum. Les isogrades sont dirigées parallèllement aux axes de plis et se ferment là où ceux-ci montrent un plongement considérable. Dans cette zone, les minéraux-index de la zone la plus élevée ont succédé à la cristallisation des minéraux de degré inférieur dans leur ordre véritable. Un minéral index particulier a probablement cristallisé, au cours du temps, dans les zones inférieures successives. L'intensité du métamorphisme et de la déformation était dans les grands traits simultanée.

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Singhbhum, , Singhbhum. , . . . .

     

On the classification of the West Greenland anorthosites

In his recent classification of anorthosites,Berrange(1966) has interpreted the West Greenland anorthosites as orognic-plutonic types. However, recent work has shown that in the central high-grade region of Fiskenaesset nearly all the anorthosite horizons have intense chromite layering. The anorthosites have been metamorphosed under granulite facies conditions and subsequently downgraded. The conclusions are made that the West Greenland anorthosites as a whole should be classified as pre-orogenic stratiform types and that most of the present features are of secondary origin and should not be confused with those of the orogenic-plutonic association.

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Zusammenfassung In seiner neuesten Klassifikation der Anorthosite hatBerrangé (1966) die west-grönländischen Anorthosite als orogen-plutonische Typen interpretiert. Neueste Studien haben jedoch gezeigt, daß in den zentralen, hochmetamorphen Gebieten von Fiskenaesset fast alle Anorthosite zahlreiche Chromiteinlagerungen aufweisen. Die Anorthosite sind unter Granulit-Fazies metamorphisiert und anschließend diaphthoritisch überprägt worden. Man kann daraus folgern, daß die west-grönländischen Anorthosite im Ganzen als präorogene, schichtige Typen zu klassifizieren sind und daß die meisten der heutigen Merkmale sekundären Ursprungs sind, und nicht mit den orogen-plutonischen Anorthositen verwechselt werden dürfen.

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Résumé Dans sa classification récente des anorthosites,Berrangé (1966) a interprété les anorthosites du Groenland occidental comme appartenant au genre orogénique-plutonique. Des récents travaux ont cependant montré que presque tout les horizons d'anorthosite dans la région centrale gneissique de Fiskenaesset possèdent de nombreuses intercalations de chromite. Les anorthosites ont été métamorphosées sous des conditions de faciès granulitique et par la suite ont subi un métamorphisme rétrograde. Pour conclure, il semble que les anorthosites du Groenland occidental en général doivent être classifiées comme étant du genre pré-orogénique stratiforme, et que la majorité des caractéristiques actuelles sont d'origine secondaire et ne doivent pas être confondues avec celles des associations orogéniques-plutoniques.

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Berrange' (1966) , . , , , . , . , , - , .

     

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.

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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.

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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.

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Simulation of the ice age atmosphere — January and July means

A simulation of the atmospheric state under ice age conditions (18,000 years before present) is presented. The T21 Atmospheric General Circulation Model (AGCM), originally developed at the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, was used for the calculation of six annual cycles. Results of the near-surface climatology (2 m-temperature, 10 m-wind, and precipitation), averaged over the last five model years, are presented. The presentation is restricted to January and July means in order to demonstrate the glacial changes in summer and winter. The model's response to ice age boundary conditions was quite consistent with paleogeological data on land and with AGCM experiments of other studies. Although the differences between the mean climate states of the model atmosphere under glacial and modern boundary conditions were statistically significant, the basic structure of the simulated atmospheric circulation was not altered substantially.

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Zusammenfassung Eine Simulation des Zustands der eiszeitlichen Atmosphäre (18000 Jahre vor heute) wird vorgestellt. Das T21-Modell (allgemeines Zirkulationsmodell der Atmosphäre), entwickelt am Europäischen Zentrum für Mittelfrist-Wettervorhersage, wurde zur Berechnung von sechs Jahresgängen verwendet. Die Ergebnisse der oberflächennahen Klimatologie (2 m-Temperatur, 10 m-Wind und Niederschlag) werden präsentiert als Mittel über die letzten fünf Modelljahre. Die Darstellung ist eingeschränkt auf Januar- und Julimittel, um die eiszeitlichen Änderungen im Sommer und Winter deutlich zu machen. Die Antwort des Modells auf die eiszeitlichen Randbedingungen stimmt recht gut überein mit paläogeologischen Landdaten und mit anderen Simulationsrechnungen. Obgleich die Klimaunterschiede in der eiszeitlichen und der heutigen Modellatmosphäre statistisch signifikant sind, wurde die Grundstruktur der atmosphärischen Zirkulation vom T21-Modell nur wenig verändert.

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Résumé Cette note présente une simulation de l'état de l'atmosphère dans les conditions de l'âge glaciaire, il y a 18.000 ans. Le calcul de 6 cycles annuels a été effectué au moyen du modèle T 21 de la circulation atmosphérique générale développé au Centre Européen de prévision du temps à moyen terme. Les éléments du climat proche de la surface (température à 2 m, vent à 10 m, précipitations) sont présentés en moyenne des cinq dernières années du modèle. Ces éléments sont limités aux moyennes de janvier et de juillet, de manière à mettre en évidence les changements hiver/été. La réponse du modèle aux conditions aux limites de l'âge glaciaire est en bon accord avec les données paléontologiques de terrain ainsi qu'avec d'autres calculs de simulation. Bien qu'il existe d'importantes différences climatiques entre les modèles d'atmosphère de l'âge glaciaire et d'aujourd'hui, la structure de base de la circulation atmosphérique du modèle T 21 est peu modifiée.

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Ton- und Sulfatgesteine in Wechselwirkung bei Deformation

Zusammenfassung Für die Interpretation von Deformationsstrukturen in Sulfatgesteinen werden die felsmechanischen Resultate von Gips, Anhydrit, Tongestein und Halit aus Laboruntersuchungen miteinander verglichen. Während die Fließfestigkeit der kristallplastisch deformierenden Gesteinsmaterialien Anhydrit, Gips und Halit eine deutliche Abhängigkeit von der Temperatur und der Verformungsrate zeigen, deformiert das Tongestein kataklastisch und ist daher nur beschränkt von Temperatur und Verformungsrate abhängig. Das kataklastische Fließverhalten der Tongesteine wird weitgehend bestimmt durch den Wassergehalt, der seinerseits vom Überlagerungsdruck abhängig ist. Aufgrund dieses Verhaltens konnte für den untersuchten Opalinuston kein Fließgesetz gefunden werden, mit dem analog zu Anhydrit, Gips und Halit Fließfestigkeiten für Verformungsraten, wie sie in tektonischen Prozessen möglich sind, berechnet werden können.Die Gegenüberstellung der Fließfestigkeiten im möglichen Deformationsgeschwindigkeitsbereich der Juragebirgsbildung ist somit qualitativ und ergibt eine relative Abfolge der Ton- und Sulfatgesteine zueinander. Gips und Halit weisen ähnlich geringe Fließfestigkeiten auf, während die Werte für Anhydrit deutlich höher liegen. Im Experiment kann gezeigt werden, daß durch die Gips-Anhydritumwandlung Wasser frei wird. Dieses Wasser wird vom Tongestein aufgenommen, das dann seinerseits eine drastische Festigkeitsreduktion mit plastischer Deformation erfährt. Bei einer Umwandlung von Gips zu Anhydrit steigt die Fließfestigkeit der Sulfate an und das Tongestein könnte fließen.In der Sulfatserie der Mittleren Trias des Bergwerks Felsenau (Kt. Aargau, NE-Schweiz) wurden folgende Beobachtungen gemacht: Im undeformierten Bereich schwimmen zerbrochene Gipslagen im Tongestein, während im deformierten Bereich sowohl duktil deformierter Gips zusammen mit sich spröd verhaltendem Tongestein als auch zerrissene, ausschließlich aus Anhydrit bestehende Schichten beobachtet werden können. Eine solche Kompetenzinversion muß den durch Deformation und Umwandlung ändernden Fließfestigkeiten der beteiligten Gesteinsmaterialien zugeschrieben werden.

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The aim of this study is to investigate the mechanical behaviour of rocks consisting of interbedded shales and sulphates from the Eastern Jura Mountains (Switzerland). The understanding of deformational structures in sulphate rocks is based on the studies of rheological behaviour of gypsum (Baumann 1984), anhydrite (Müller et al. 1981), halite (Heard et al. 1972) and the study of the mechanical behaviour of Opalinuston (Nüesch, 1989). Rock strengths were calculated for Jura mountain building conditions with a maximum simple shear strain of ca. 10^–14s^–1 and an estimated paleo-temperature of not more than 100°C.The mechanical behaviour of Opalinuston was investigated under similar experimental conditions to those for the sulphates. The bulk strength of dry specimens is generally independent of initial fabrics, the temperature (below 200°C) and strain rate in the range 10^–4s^–1 to 10^–7s^–1, but shows a strong confining pressure dependence. In contrast to evaporites cataclastic flow is the main deformation mechanism for dry Opalinuston, and time-dependent flow laws do not apply. A small increase in water content (4%), however, reduces the bulk strenght to 50%. This should also be the case for other shales since variations in the mineral composition from 10% to 90% clay have been observed to have only a small influence on the bulk strength.In order to compare rheological behaviour of shale with that of the evaporite rocks confining pressures and temperatures were calculated on the basis of a geothermal gradient of 30°C/km. The properties of gypsum are closer to those of halite than to those of anhydrite. Under experimental conditions the strength of shale lies between gypsum and anhydrite. With increasing burial depth the differential stress of Opalinuston increases in opposition to rapidly decreasing strength of the sulphates. All the same the shale will eventually be the weakest rock of all, for condition above the gypsum-anhydrite transition. Water produced during gypsum dehydration (27%/g) is absorbed by the adjacent shale reducing its bulk strength drastically.At ductile deformation conditions for gypsum the shale will deform cataclastically with distinct dilatation. The ductile deformation of gypsum ceases as the gypsum-anhydrite transition is reached and the shale starts to deform.We propose that the transition of the mechanical behaviour of sulphates from brittle to ductile concomitant with an inverse transition in the shale is caused by the transfer of water from gypsum to shale. We call this phenomenon deformation interaction. This mechanism can explain the inversion of competence between gypsum and shale observed in natural deformed Middle Triassic rocks of Northern Switzerland.

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Résumé Les rhéologies du gypse, de l'anhydrite, de la halite et des argiles sont comparées dans des conditions expérimentales semblables afin de mieux comprendre les structures de déformation des roches sulfatées. La résistance des roches impliquées lors de la formation du Jura e été calculée à partir de données rhéologiques connues du gypse (Baumann, 1984), de l'anhydrite (Müller et al., 1981) et de la halite (Heard et al., 1972). Le comportement des argiles (Opalinuston) a été étudié à des températures oscillant entre 20° et 200°C. Si la résistance globale des échantillons secs est généralement indépendante de la fabrique initiale, de la température et de la vitesse de déformation, elle montre une forte dépendance de la pression hydrostatique. Cependant, une légère augmentation de la teneur en eau en réduit très sévèrement la résistance globale.Contrairement aux évaporites, le principal mécanisme de déformation des argiles sèches (Opalinuston) est le »cataclastic flow«, processus indépendant du facteur temps.Comme les variations de la composition minéralogique de l'»Opalinuston« n'influencent pas sa résistance globale, nos observations devraient aussi pouvoir s'appliquer à d'autres argiles.Afin de pouvoir comparer le comportement rhéologique des argiles avec celui des évaporites, la pression hydrostatique et la température ont été calculées sur la base d'un gradient géothermique de 30°C par Km. Les propriétés du gypse sont plus proches de celles de la halite que de celles de l'anhydrite.Les conditions expérimentales montrent que la résistance des argiles de situe entre celles du gypse et de l'anhydrite. Puisque la contrainte différentielle de l'Opalinuston augmente continuellement avec la profondeur, les argiles pourraient devenir la roche la plus faible au delà de la transition gypse-anhydrite. L'eau résultant de la déshydratation du gypse est absorbée par les argiles environnantes et réduit leur résistance globale. Parallèlement au gypse qui se déforme de manière ductile, les argiles se déforment cataclastiquement et montrent une dilatation distincte. En s'approchant de la transition gypse-anhydrite la déformation ductile du gypse s'atténue. Au delà de cette transition, les argiles commencent à se déformer ductilement. Nous pensons que ce processus de »déformation interaction« correspond à une transition entre la déformation ductile du gypse et celle des argiles résultant d'un transfert d'eau entre le gypse et les argiles.Nos résultats sont comparés à des structures de déformation naturelle de roches du Triasique moyen du nord de la Suisse.

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Epeirogeny,orogeny and the tectonic development of the Kaapvaal basin,Southern Africa

The Kaapvaal intrageosyncline, one of the oldest cratonic basins of the Precambrian shield areas, offers an almost complete record of deposition and diastrophism that occurred between c. 1,4 and 3,0 Ga B.P. Its tectonic development started after the consolidation of the Early Archaean crustal structure when sequences such as the Pongola, Dominion Reef and Witwatersrand accumulated in a tectonically stable environment between c. 2,4 and 3,0 Ga B.P. This early epeirogenic or platformal stage was followed by a period of deposition of the Ventersdorp, Transvaal and Waterberg-Matsap sequences between c. 1,4 and 2,4 Ga B.P. Gravity-induced deformation which culminated in post-Matsap folding in the northern Cape and in post-Waterberg faulting in parts of the northern Transvaal and Botswana, affected portions of the basin situated close to the boundary of the craton with surrounding mobile belts. In Late Precambrian times the tectonic activity was either insignificant or it was again confined to the marginal zones of the craton (e. g. partial tectonic reactivation of the Lower Proterozoic sequences in the foreland of the Namaqua Mobile Belt between c. 0,9 and 1,25 Ga B.P.).Although the Kaapvaal basin represents an epeirogenic feature, the structure of its marginal parts displays some of the characteristics of orogenic belts (e. g. the linearity of fold structures in the Matsap synclinorium in the northern Cape and its uniform vergence towards the axis of the Waterberg-Matsap basin). However, the deformation of sequences in the Kaapvaal basin was not associated with magma generation, and the metamorphism operative in the basin during the Lower Proterozoic was only of burial type.The depositional and deformational history of the platform cover in the tectonically labile marginal zones of the Kaapvaal Craton is related to the tectonic evolution of the adjoining mobile belts. This can be shown by the example of the Namaqua Belt and its foreland in the northern Cape where continuity of certain geological units and tectonic structures exists across the front of the mobile belt. This continuity, together with the similar timing of the tectonic events in the mobile belt and on the craton, points to a common cause for the broad movements of uplift and subsidence on the craton, and for the profound deformation in restricted zones along its margin and in adjoining mobile belts.

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Zusammenfassung Die Kaapvaal-Intrageosynkline ist eines der ältesten bekannten kratonischen Becken, und ihre Entwicklungsgeschichte kann über einen Zeitraum von 1,6 Milliarden Jahren verfolgt werden.Das Becken entstand in einem früh-epigenetischen oder Plattform-Stadium, als die Pongola-, Dominion-Reef- und Witwatersrand-Schichten vor ca. 3,0 bis 2,4 Milliarden Jahren auf die konsolidierte frühpräkambrische Kruste abgelagert wurden. In einem weiteren Sedimentationszyklus folgten die Ventersdorp-, Transvaal- und Waterberg-Matsap-Schichten vor 2,4 bis 1,4 Milliarden Jahren. Gravitationsfaltung, die ihren Höhepunkt mit der Matsap-Deformation in der nördlichen Kapprovinz erreichte, und Störungsbewegungen im nördlichen Transvaal und in Botswana haben das Becken randlich im Grenzbereich zwischen Kraton und den umgebenden mobilen Zonen beeinflußt. Tektonische Bewegungen im Spätpräkambrium waren entweder unbedeutend oder sie spielten sich wiederum im Randbereich des Beckens ab (z. B. tektonische Rejuvenation von frühproterozoischen Gesteinen im Vorland des Namaqua-Mobile-Belt von ca 0,9 bis 1,25 Milliarden Jahren).Obwohl das Kaapvaal-Becken epirogenen Charakter aufweist, so zeigen doch die Strukturen in seinem Randbereich oft orogene Züge. Die Deformation im Beckeninneren war jedoch nicht von Magmaintrusionen begleitet, und während des Frühproterozoikums wurde die Beckenfüllung lediglich von einer geringen Versenkungsmetamorphose erfaßt.Die Sedimentations- und Deformationsgeschichte der Plattform-Serien im tektonisch labilen Randbereich des Kaapvaal-Kratons ist eng mit der strukturellen Entwicklung in den benachbarten mobilen Zonen verbunden. Dies wird am Beispiel des Namaqua-Mobile-Belt und seines Vorlandes in der nördlichen Kapprovinz gezeigt, wo bestimmte geologische Einheiten und Strukturen vom mobilen Bereich in den kratonischen Bereich verfolgt werden können. Diese Kontinuität und der zeitliche Zusammenhang zwischen Deformation immobile belt und auf dem Kraton deuten auf eine gemeinsame Ursache für die weitgespannten epirogenetischen Bewegungen im Beckenbereich und die orogene Tektonik am Rande des Kratons hin.Der Unterschied zwischen stabilen und mobilen Bereichen ist wahrscheinlich auf unterschiedliche Krustendicke und -stärke zurückzuführen, so daß die gleichen tektonischen (orogenen) Bewegungen einerseits zu alpinotypen Strukturen führen, während sie in starken (d. h. schon verfestigten) Krustenteilen germanotype Verformung und Epirogenese zur Folge haben. Orogene oder epirogene Bewegungen hängen daher entweder von verschiedenartiger tektonischer Beanspruchung benachbarter Krustenteile während eines bestimmten Zeitraumes ab, oder sie spiegeln fundamentale Veränderungen in einem bestimmten Krustenbereich im Laufe seiner Entwicklungsgeschichte wider.Ein Beispiel für den ersten Fall ist die in vorliegender Arbeit beschriebene unterschiedliche Entwicklung des Kaapvaal-Beckens und des benachbarten Namaqua-Mobile-Belt im Frühproterozoikum, während letzterer Fall durch die spätarchaische Kratonisierung des Kaapvaal-Grundgebirges und die nachfolgende Evolution der Kaapvaal-Plattform charakterisiert ist.

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Résumé Le Kaapvaal intragéosynclinal, un des plus vieux bassins cratoniques connus des boucliers précambriens, apporte un record presque complet de sédimentation et de diastrophisme qui apparut entre 1400 Ma et 3000 Ma. Son développement tectonique commença après la stabilisation tectonique de la croûte de l'Archéen moyen quand des séries telles que le Pongola, le Dominion Reef et le Witwatersrand se furent déposées dans un milieu tectoniquement stable entre 2400 Ma et 3000 Ma. Cette époque épéiro-génique précoce fut suivie par la période de sédimentation des séries du Ventersdorp, du Transvaal et du Waterberg-Matsap, entre 1400 Ma et 2400 Ma. Le plissement par gravitation qui culmina avec la déformation de Matsap dans le Nord de la province du Cap et par le décrochement post-Waterberg dans certaines parties du Nord du Transvaal et du Botswana, influença les parties du bassin placées en bordure entre le craton et les zones mobiles qui l'entouraient.L'activité tectonique entre 1400 Ma et 600 Ma fut ou insignifiquante ou à nouveau se limita aux parties marginales du craton (c'est à dire une réactivation tectonique partielle des séries du Protérozoïque inférieur dans l'avant-pays de la zone mobile du Namaqualand, entre 900 Ma et 1250 Ma).Bien que le bassin de Kaapvaal montre un caractère épirogénique, les structures des parties marginales montrent cependant quelques traits caractéristiques pour les ceintures orogéniques. La déformation des séries de l'intérieur du bassin du Kaapvaal ne fut cependant pas accompagnée d'intrusions magmatiques, et pendant le Protérozoïque ancien le comblement du bassin fut affecté seulement d'un léger métamorphisme d'enfouissement.L'histoire de la sédimentation et de la déformation des séries de plateforme dans le domaine marginal tectoniquement labile du craton du Kaapvaal est mis en relation avec l'évolution structurale des zones mobiles voisines. C'est ce que montre l'exemple du «Namaqua Mobile Belt» et de son avant-pays dans la province septentrionale du Cap où s'établit la continuité entre la zone mobile et le craton. Cette continuité, et aussi la liaison dans le temps entre la déformation dans la zone mobile et dans le craton, indiquent une cause commune pour les grands mouvements de soulèvement et de subsidence dans le domaine du bassin et pour la déformation profonde en bordure du craton.La différence entre les domaines stables et mobiles est à rapporter vraissemblablement à des épaisseurs et à des résistances différentes de la croûte, de sorte que les mêmes mouvements tectoniques (orogéniques) d'une part conduisent à des structures alpinotypes, tandis que d'autre part dans les parties de la croûtes suffisamment fortes (c'est-à-dire déjà consolidées) ils ont pour effet une déformation germanotype et une épirogenèse. Les mouvements orogéniques ou épirogéniques ou bien dépendent de sollicitations tectoniques de type différent entre parties de la croûte voisines pendant une durée déterminée, ou bien ils reflètent des modifications fondamentales dans un domaine déterminé de la croûte au cours de son développement historique.Un exemple du premier cas est donné par le développement différentiel, décrit dans le présent travail du bassin du Kaapvaal et de la Ceinture mobile du Namaque, voisine, au cours du Protérozoïque ancien, tandis que le dernier cas est donné par la cratonisation, à la fin de l'Archéen, du socle du Kaapvaal et par l'évolution de la plateforme du Kaapvaal qui l'a suivie.

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The rheology of polymineralic rocks — an approach

Deduced from empirical and theoretical work, a model is proposed for the rheology of bi- and polyphase rocks based on the rheology of the components, their volume fractions, and their geometrical distribution. The model is formulated for the common case where some minerals deform by crystall plasticity at steady state and others, stronger ones, deform in the vincinity of the brittle-ductile transition.The model results from a combination of a load-carrying framework model and a two-block model. The first model is valid for the field, where stress is mainly accommodated by interconnecting stronger phases. The second model describes the case where strain is concentrated mainly within the weaker phase. The transition-point from one partial-model to the other depends on the material properties of the minerals involved. With increasing strain, it shifts first to higher then to lower contents of weaker materials, due to an increase of contrast in competence and to the development of a mechanically induced compositional foliation. Finally, the rheology of the resulting well foliated rock is dominated by the rheology of the weakest component.

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Zusammenfassung Basierend auf empirischen und theoretischen Arbeiten wird ein Modell für zwei- und mehrphasige Gesteine vorgestellt, mit dem die Gesamt-Rheologie als Funktion der Rheologien der einzelnen Phasen, ihren volumenmäßigen Anteilen am Gesamtgestein und ihrer geometrischen Verteilung formuliert werden kann.Das Modell entsteht durch die Verbindung zweier Teil-Modelle. Das eine nimmt ein tragendes Gerüst, aufgebaut durch härtere, vorwiegend spröd bis kataklastisch deformierende Mineralien an. Das zweite gilt für den Bereich, wo die Verformung vollständig durch weiche Komponenten aufgenommen wird.Der Übergang vom Gültigkeitsbereich des einen in denjenigen des anderen Teilmodells ist eine Funktion der Materialeigenschaften der beteiligten Mineralien. Er verlagert sich mit zunehmender Deformation zuerst in Richtung höherer, dann in Richtung niedrigerer Anteile von weicheren Komponenten, bedingt einerseits durch einen zunehmenden Kompetenzkontrast, andererseits durch die zunehmende, mechanisch bedingte Ausbildung einer Stoffbänderung. Die Rheologie des schlußendlich vollständig gebänderten Gesteins wird weitgehendst von der Rheologie der weichsten Komponente kontrolliert.

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Résumé L'auteur, à partir de données empiriques et de travaux théoriques, présente un modèle de la rhéologie des roches biet poly-phasées, dans lequel cette propriété apparaît comme une fonction de la rhéologie de chacune des phases, des proportions en volume de celles-ci et de leurs relations géométriques. Ce modèle s'applique au cas le plus répandu dans lequel certains minéraux ont un comportement proche de la transition cassant-ductile, tandis que les autres fluent plastiquement à contrainte constante à l'intervention de processus intra-cristallins.Le modèle est la synthèse de deux modèles partiels. Le premier correspond au cas où la phase compétente forme un squelette absorbant la plus grande part de la contrainte («load-carrying framework model»). Le deuxième s'applique au cas où la déformation se concentre presque uniquement dans la phase incompétente («two bock model»). La transition d'un modèle partiel à l'autre dépend des propriétés physiques de ces deux phases. Lors d'une déformation progressive cette transition se déplace dans un premier temps vers les plus grandes teneurs en matériau moins compétent, en raison de l'accroissement de la différence de compétence. Puis elle glisse, au contraire, vers les plus petites teneurs en raison du développement d'un rubanement compositionnel d'origine mécanique. Finalement la rhéologie d'une roche ainsi entièrement rubanée est déterminée essentiellement par la rhéologie du matériau le moins compétent.

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Glendonite — Indikatoren des polarmarinen Ablagerungsmilieus

Zusammenfassung Glendonite sind Pseudomorphosen von überwiegend Calcit (in mehreren Generationen) nach Thenardit (Na₂SO₄). Die meistens sternförmigen Kristallaggregate von Walnuß- bis Faustgröße bildeten sich im unterkühlten Meereswasser (cold salinity currents) in oder auf der oberen Lage des Meeresbodens. Sie sind an marine Tonsteine gebunden und kommen in ihrem Verbreitungsgebiet in großer Zahl vor. Rezente Glendonite treten nur im Arktischen Ozean und seinen Nebenmeeren (Weißes Meer) auf. Fossile gibt es in Perm und Kreide Australiens (permisches Vereisungsgebiet) und in den jeweils hohen Breiten der Nordhalbkugel im Domerium, mittleren Jura, Valangin, Ober-Apt/Unter-Alb, Oligozän/Miozän und Pleistozän/Holozän. Für diese Zeiten ist eine erhebliche Abkühlung zu postulieren.Beim Vergleich mit den entsprechenden Schichtenfolgen Mitteleuropas fällt auf, daß in den Zeiten der Glendonit-Vorkommen der arktischen Gebiete im borealen Europa dunkle Tonsteine abgelagert wurden. In Zeiten starker Kalksedimentation (Ober-Oxford, Kimmeridge, Ober-Kreide) und arider oder subtropischer Klimate in Mitteleuropa (Tithon: Münder Mergel-Fazies und Berrias: Wealden-Fazies) fehlen Glendonite auch im hohen Norden.Alle diese Befunde verweisen auf ausgeprägte, langfristige Klimaschwankungen vom Lias ab. Zur Zeit der kälteren Phasen müssen in den hohen Breiten mit den heutigen Verhältnissen vergleichbare polare Klimate geherrscht haben.

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Glendonites are pseudomorphs of mainly calcite (in several generations) after Thenardit (Na₂SO₄). The crystal aggregates are preponderantly star shaped and range in size between walnut and fist dimensions. They were formed by cold salinity currents in the uppermost layer of the ocean floor. They are restricted to marine shales and mudstones and occur in great quantities in their area of distribution. Recent glendonites are known only from the Arctic Ocean and adjacent seas (e. g. the White Sea). Fossil glendonites occur in the Permian and Cretaceous of Australia (Permian area of glaciation) and in high latitudes of the Northern hemisphere in the Domerian, middle Jurassic, Valanginian, late Aptian — early Albian, Oligocene — Miocene, and Pleistocene — Holocene. For these periods a considerable cooling has to be postulated.If the sediments of these periods are compared with the corresponding ones of central Europe it is obvious that in those periods during which glendonites were formed in high latitudes dark shales were deposited in the boreal part of Europe. In periods of high lime accumulation (Upper Oxfordian, Kimmeridgian, Upper Cretaceous) and arid or subtropical climates in central Europe (e. g. the Münder Mergel facies of the Tithonian and the Purbeck and Wealden facies of the Berriasian) glendonites are absent from the high latitudes.All these observations point to intensive and long term variations of climate from the early Jurassic on. During the cold phases, comparable polar climates must have predominated in the high latitudes as exist today.

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Résumé Les glendonites sont des pseudomorphoses, principalement de calcite (en plusieurs générations), de thénardite (Na₂SO₄). Les agrégats, le plus souvent de forme radiée, de la taille d'une noix à celle du poing, se sont formés dans de l'eau marine surrefroidie (»courants de salinité froide«) dans la couches supérieure des fonds marins ou à sa surface. Ils sont liés à des argiles marines et se présentent en grande quantité dans leur aire d'extension. Les glendonites récentes se rencontrent seulement dans l'Océan arctique et dans les mers annexes (Mer blanche). Elles existent à l'état fossile dans le Permien et le Crétacique de l'Australie (région de la glaciation permienne) et dans les hautes latitudes de l'époque de l'hémisphère nord dans le Domérien, le Jurassique moyen, le Valanginien, l'Aptien supérieur/inférieur, l'Oligocène/Miocène, et le Pleistocène/Holocène. Pour ces périodes il y a lieu de postuler un net refroidissement.Par comparaison avec les séries correspondantes de l'Europe centrale, il apparaît que des argiles foncées ont été déposées, lors des occurrences de Glendonites des régions arctique, dans l'Europe boréale. Lors de sédimentations calcaires intenses (Oxfordien supérieur, Kimméridgien, Crétacique supérieur) et dans les climats arides ou subtropicaux dans l'Europe centrale (Tithonique: facies marneux de Münder, et Berriasien: facies wealdien) les glendonites sont absentes également dans les hautes latitudes septentrionales.Toutes ces occurrences indiquent des modifications climatiques bien marquées, de longue durée à partir du Lias. Au moment des phases plus froides, il a dû régner dans les hautes latitudes un climat polaire comparable à celui de nos jours.

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Die Bedeutung der Zone Sestri-voltaggio Als Grenze Zwischen Alpen und Apennin

Zusammenfassung Die Gesteine der Zone Sestri-Voltaggio im Hinterland von Genua stellen die Basis des Ligurikum dar. Diese Basis (Perm bis Oberjura) ist im Nordapennin normalerweise nicht aufgeschlossen. Lediglich in der Zone Sestri-Voltaggio wurde sie durch das Serpentinitmassiv der Gruppe von Voltri angeschleppt. Es lassen sich somit Vergleiche zwischen den mesozoischen Folgen der alpinen Gruppe von Voltri und der ligurischen Zone Sestri-Voltaggio anstellen. Diese Vergleiche zeigen, daß im Raum der Zone Sestri-Voltaggio von der Trias bis zur Kreide eine Faziesgrenze lag, deren Bedeutung durch den Intrusionsrand der Peridotite der Gruppe von Voltri und die Anlage der großen Randstörung der Linie SestriVoltaggio noch erhöht wurde. Die Alpen-Apenningrenze ist durchaus zu Redit in die Zone Sestri-Voltaggio zu legen.

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The zone of Sestri-Voltaggio (near Genoa) represents the base of Liguricum. This Permian to Upper Jurassic base is not disclosed elsewhere in the Northern Apennines. Comparisons of the Mesozoic alpidic sequence of Voltri with the Ligurian zone mentioned above show a facies-boundary lasting from Triassic until Cretaceous times within the Sestri-Voltaggio-zone. This boundary seems to be underlined by the Voltri-peridotite-intrusive-border and by the situation of the border-fault of Sestri-Voltaggio. The boundary between the Alps and Apennines coincides with the Sestri-Voltaggio-zone.

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Résumé Les roches de la zone Sestri-Voltaggio dans l'arrière-pays de Gênes représentent la base du Ligurikum. Cette base (Permien jusqu'au Jurassique supérieur) n'affleure pas normalement dans l'Apennin septentrional. C'est seulement dans la zone Sestri-Voltaggio qu'elle a été entraînée par le massif de Serpentine du groupe de Voltri. On peut ainsi faire des comparaisons entre la série mésozoïque du groupe alpine de Voltri et celle de la zone ligurique de Sestri-Voltaggio. Ces comparaisons montrent que dans le domain de la zone de Sestri-Voltaggio, il existe depuis le Triasique jusqu'au Crétacique une limitation du faciès, dont la signification est encore accentuée par la bordure intrusive de la péridotite du groupe de Voltri et la position de la grande dislocation de bordure de la ligne Sestri-Voltaggio. La limite Alpes-Apennin doit donc d'après cela, avec raison, se situer dans la zone Sestri-Voltaggio.

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The pre-quaternary stratigraphy of the Atlantic Islands

The principal lithologies, thicknesses and stratigraphy of the sediments of 35 Atlantic Islands are reported upon. Rocks older than the upper Triassic occur only on the Falkland and S. Georgia Islands. The Jurassic, as well as the Cretaceous are mainly concentrated on Cape Verde and the Canaries. The Antilles and Bahamas comprise a part of the sedimentation starting in Cretacecous. Tertiary sediments occur on all Atlantic Islands.

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Zusammenfassung Die Lithologie, Mächtigkeit und Stratigraphie der Sedimente von 35 Atlantischen Inseln wird dargestellt. Gesteine älter als Obertrias treten nur in den Falklandinseln und S. Georgia auf. Jura ist auf den Kapverden und Kanarischen Inseln konzentriert, ebenso die Kreide. Ab Kreide werden auch die Antillen und Bahamas mit in die Sedimentation einbezogen. Die Verbreitung tertiärer Sedimente umfaßt den gesamten Inselbereich des Atlantiks.

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Résumé La lithologie, la puissance et la stratigraphie des sédiments de 35 îles atlantiques sont décrites. Les roches plus anciennes que le Trias supérieur n'apparaissent que dans les îles Falkland et le de la Géorgie du Sud. Le Jurassique est concentré sur les îles du Cap Vert et les Canaries, ainsi que le crétacique. A partir du Crétacique seront aussi comprises dans la sédimentation, les Antilles et les Bahamas. L'extension des sédiments tertiaires comprend tout le domaine insulaire de l'Atlantique.

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Outline of the Pan-African geology of adrar des Iforas (Republic of Mali)

The Iforas (60 000 km²) falls within the Pan-African mobile belt bordering the West-African craton in north-eastern Mali Republic. It is characterized by major N-S shear belts parallel to the edge of the craton which delimit longitudinal blocks some of which have undergone considerable horizontal displacements. The central core of the Iforas which consists largely of reactivated pre-Pan-African basement injected by Pan-African syn- and post-tectonic intermediate and acid plutonic rocks, has behaved as a relatively rigid blocks during the Pan-African dividing the orogenic belt into a western Iforas and an eastern Iforas.Western Iforas displays W to E zonation: an ophiolitic suture (Timetrine); trench volcano-sedimentary deposits cut by gabbros diorites and acid granitoids (Tilemsi); and a late orogenic composite »coastal range batholith intruding the pre-Pan-African basement of Central Iforas and its overlying volcano-sedimentary deposits which here display a littoral facies and a tillite.Central Iforas consists of two major units: a polycyclic pre-Pan-African basement metamorphosed under high amphibolite facies conditions of presumed Eburnean age and the Iforas granulite block bound to the W, N and E by shear zones.Eastern Iforas was totally separated during metamorphism and deformation from the Iforas granulite block. From West to East, three lithological assemblages have been recognised separed by shear belts: a Quartzite Group, a Gneissic Group and a Pelitic Group the latter representing the southern prolongation of the central Hoggar Pharusian province.Shear zones are an essential feature of Pan-African tectonism East of the West-African craton. The superimposed stress fields have been recognised producing: early N20° trending sinistral shear zones, a north-south dextral shear zone (Andjour-Tamaradant shear zone) and late conjugating sinistral NNW and dextral ENE wrench faults.Late Pan-African events reflect the uplift and unroofing of the Pan-African composite batholith, the intrusion of circular granite plutons often located close to shear zones and alternating episodes of distension and compression.Lastly the simple model proposed for the closing stages of the Pan-African in the Iforas is that of an active continental plate margin separated from the West African craton by an oceanic domain. Subsequent continental collision to the South with a promotory of the West African craton led to the formation of the Dahomeyan thrust front and modified the stress field. Closure of the oceanic domain of western Iforas is thought to have taken place by continued eastward subduction of the oceanic plate and sinistral movement along an inferred north westerly trending transform fault coinciding with the future Cretaceous Gao trough and an alignement of strong positive gravity anomalies. It was accompanied by the northerly migration of central and western Iforas along the conjugating dextral N-S Andjour-Tamaradant shear zone. Further shortening led to folding of the arcuate Timetrine-Ydouban-Gourma fold belt overlying the deformed margin of the West African craton.

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Zusammenfassung Das Iforas-Gebiet (60 000 km²) gehört zur pan-afrikanischen Bewegungszone, die in Mali an das westafrikanische Kraton grenzt. Diese Zone wird von N-S Scherbewegungen parallel zum Kraton durchzogen, wobei größere horizontale Versetzungsbeträge langgestreckte Blöcke herausgetrennt haben. Der zentrale Teil von Iforas besteht im wesentlichen aus reaktiviertem prae-panafrikanischem Basement, das in pan-afrikanischer Zeit von syn- und posttektonischen, intermediären und sauren Plutoniten intrudiert wurde. Dieses Gebiet wirkt als relativ starrer Block, der während der pan-afrikanischen Orogenese den Orogengürtel in einen westlichen und einen östlichen Ast teilt. Das westliche Iforas-Gebiet zeigt eine E-W Zonierung: eine Ophiolith-Sutur, einen vulkano-sedimentären Gürtel und einen Rand-Batholithen.Zentral-Iforas wird aus zwei Einheiten aufgebaut: ein mehrfach metamorphisiertes Basement und einen Granitblock.In den überregionalen Scherzonen lassen sich drei Stress-Felder erkennen: eine ältere 20° streichende sinistrale Scherzone, eine N-S dextrale Scherzone und jüngere NNW und dextrale ENE Bruchzonen.Spät-pan-afrikanische Ereignisse sind durch Heraushebung und Abtrag, Granitintrusionen und wechselnden Dehnungs- und Kompressionsbewegungen gekennzeichnet.

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Résumé L'Adrar des Iforas (60 000 km²) fait partie de la zone mobile pan-africaine en marge du craton ouest-africain au Nord-Est de la République du Mali. La région est caractérisée par d'importants accidents mylonitiques parallèles à la bordure du craton qui délimitent des compartiments longitudinaux dont certains ont subi des déplacements horizontaux considérables. La zone dorsale des Iforas qui consiste essentiellement en un socle pré-pan-africain réactivé et injecté au Pan-Africain par des roches plutoniques intermédiaires et acides, syn- et post-tectoniques, s'est comportée en compartiments relativement rigides au cours du Pan-Africain, divisant la chaîne en un rameau occidental et un rameau oriental.Le rameau occidental présente une zonation d'Ouest en Est: une suture ophiolitique (Timetrine); des dépôts volcano-sédimentaires de fosse recoupés par des gabbros et des diorites; et un vaste batholite composite tardi-orogénique qui recoupe le socle pré-pan-africain de la zone dorsale des Iforas et sa couverture de dépôts volcanosédimentaires ici à faciès littoral.La zone dorsale des Iforas comprend deux unités majeures: un socle prépan-africain polycyclique métamorphisé dans le faciès amphibolite, d'âge éburnéen présumé et le môle granulitique des Iforas, délimité à l'W, au N et à l'E par des accidents mylonitiques.Le rameau oriental était séparé du môle granulitique des Iforas lors du métamorphisme et de la déformation. D'W en E, on trouve trois unités séparées par des zones mylonitiques: un Groupe de Quartzites, un Groupe de Gneiss et un Groupe de Pélites. Ce dernier représente le prolongement vers le Sud de la province pharusienne du centre Hoggar.Les grands accidents de cisaillement sont un fait marquant du tectonisme pan-africain à l'Est du craton ouest-africain. Trois champs de contraintes superposées ont produit des accidents précoces sénestres de direction N20, un accident N-S dextre (Andjour-Tamaradant), et des failles cisaillantes tardives conjuguées d'orientation NNW sénestres et ENE dextres.Les événements pan-africains tardifs sont marqués par la surrection et l'érosion des batholites pan-africains, la mise en place de plutons granitiques souvent à proximité des grands accidents et par des alternances de distensions et de compressions.Enfin un modèle simple est proposé pour les stades ultimes du Pan-Africain dans l'Adrar des Iforas: une marge continentale active séparée du craton ouest-africain par un domaine océanique; suite à une collision au Sud avec un promontoire du craton ouestafricain qui aurait produit le front de chevauchement dahomeyen et modifié le champ de contraintes, la fermeture du domaine océanique de l'Ouest Iforas se serait produite par subduction à l'E de la plaque océanique et une translation sénestre le long d'une faille transformante orientée NW et coincidant avec le fossé crétacé de Gao et un alignement d'anomalies gravimétriques positives. Elle aurait été accompagnée par le déplacement vers le N de l'Iforas occidental et central le long de l'accident cisaillant dextre d'Andjour-Tamaradant. Cette fermeture aurait provoqué les plissements de la chaîne du Timetrine-Ydouban-Gourma qui repose sur la bordure déformée du craton ouestafricain.

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(60000 ²) - , . , , . , , -- , - . , - . - : , - . : . : , 20° ; , , -- -- . - , , .

     

Palaeozoic flysch series in the Coastal Cordillera of Northern Chile

A discontinuous outcrop of Palaeozoic rhythmic clastites appears in the North Chilean Coastal Cordillera. The Formación El Toco (21°15–22°15S) whose scarce flora points to a presumably Upper Devonian age forms the northernmost part of the outcrop. It is discordantly overlain by Lower Jurassic volcanics (Fm. La Negra), its base, however, is not exposed. Hercynian heteromorphous deformation led to predominantly NW trending folds strongly inclined mostly to the SW. Chevron-like folds of 0.1 to 30 m occur locally and seem to display properties transitional between synsedimentary-gravitational and early tectonic deformation.The series which is at least 2300 m thick consists of proximal, in parts pebbly turbidites with non-turbiditic finegrained intercalations. Incomplete BOUMA-sequences frequently begin with A-beds of grey to green immature, badly sorted coarse sandstones of up to 6 m thickness containing isolated quartz- and pelite-clasts.Measurements of flute casts and f oresets show palaeocurrents which came from NW and NNE. Along with petrographic observations they indicate southward directed transport of detritus from low metamorphic sedimentary and magmatic source areas into an Upper Devonian nonvolcanic basin.

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Zusammenfassung Die Formación El Toco ist der nördlichste Aufschluß einer Kette von Vorkommen paläozoischer rhythmischer Klastite in der nordchilenischen Küstenkordillere. Diese Formation (21°15–22°15S), deren spärliche Flora vorbehaltlich dem Oberdevon zuzuordnen ist, wird diskordant von unterjurassischen Vulkaniten (Fm. La Negra) überlagert —das Liegende ist nicht aufgeschlossen. Variszische heteromorphe Deformation führte zu vorherrschend NW-streichender Faltung, die meist starke SW-Vergenz zeigt. Lokal tritt eine scharfe Verfaltung im 0,1 bis 30 m-Bereich hinzu, die sowohl synsedimentär-gravitative als auch frühtektonische Deformationsmerkmale zeigt.Die mindestens 2300 m mächtige Serie ist ein proximaler Flysch mit z. T. kiesführenden Turbiditen, in die nichtturbiditische feinkörnige Partien eingeschaltet sind. Die unvollständigen BOUMA-Sequenzen beginnen häufig mit einer aus grauen bis grünen unreifen und schlechtsortierten Grobsandsteinen bestehenden A-Division von bis zu 6 m Mächtigkeit, die isolierte Quarz- und Pelitklasten enthalten kann.Flute cast- und Foreset-Messungen weisen auf Paläoströmungsrichtungen aus NW und NNO hin. Zusammen mit petrographischen Analysen läßt sich daraus ein südwärts gerichteter Transport von schwachmetamorphsedimentärem und magmatischem Detritus in ein oberdevonisches nicht-vulkanisches Becken ableiten.

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Résumén Ritmitas clásticas de edad paleozoica forman afloramientos discontinuos en la Cordillera de la Costa del Norte de Chile. La Formación El Toco (21°15–22°15S), que contiene una flora escasa de probable edad Devónico Superior, constituye la parte más septentrional de estos afloramientos. La base no se conoce, mientras que el techo infrayace discordantemente a volcanitas jurásicas inferiores (Fm. La Negra). Deformaciones hercínicas heteromórficas llevan a la formación de pliegues orientados predominantemente al NW inclinados fuertemente al SW. Localmente aparecen pliegues en forma de chevron de un tamano de 0.1 a 30 m que muestran caracteristicas de deformación transicional entre sinsedimentana-gravitativa y tectónica temprana.La serie que tiene una potencia de por lo menos 2300 m consiste en turbiditas proximales parcialmente con gravas e intercalaciones finas no-turbidíticas. Secuencias incompletas de BOUMA empiezan frecuentemente con capas de la division A (espesor maximo 6 m) los cuales se componen con frecuencia de areniscas gruesas gris-verdes, composicionalmente inmaduras y mal seleccionadas, con clastos aislados de cuarzo y pelita.Medidas de flute casts y foresets muestran paleocorrientes provenientes de NW y NNE. Junto con observaciones petrográficas, las paleocorrientes indican un transporte de material detrítico, originado de áreas con rocas sedimentarias, metamórficas de bajo grado e ígneas, dirigido al sur hacia una cuenca no volcánica de edad Devónico Superior.

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- , - . (21°15 - 22°15 ) , ; - ( -). . , . . NW , SW. 0,1 30 , , - , - . 2300 , . , . , NW a NNE. , , .

     

La ligne judicarienne et la limite nord-ouest de l'Apennin septentrional

Résumé L'A., sur la base des résultats de ses études dans la portion de NW de l'Apennin septentrional et dans les Alpes méridionales autour de la ligne judicarienne, essaye de reconstruire le caractère et les phases de la déformation dans les deux zones et de les dater: il mets en évidence leurs analogies et conclus qu'on ne peut pas parler d'un décrochement superficiel de la côte ligure à la vallée de l'Isarco. On doit interpreter les structures le long de cette direction comme dues à une différente déformation, au moins à partir du Miocène moyen, des deux zones au NW et au SE de la dite direction et à une composante du mouvement de la masse de SE vers le NW.

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The A., supported by the results of his own researches in the north-western part of the northern Apenninnes and in the southern Alps about the judicarian line, tries to outline and to date the deformation trends and phases in both the areas; he emphasizes their analogies and comes to the conclusion that there is no shallow wrench fault from the ligurian coast to the Isarco valley. Structures along this direction must be interpreted as related to a different kind of deformation, at least from the middle Miocene, of the two zones NW and SE the above mentioned direction and to a movement of the south-eastern block partially directed to the NW.

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Zusammenfassung Der Verfasser versucht auf Grund seiner Untersuehungsergebnisse im NW-Teil des Nordapennins und in den Südalpen bei der Judicarienlinie, den Charakter und die Phasen der Deformation in beiden Zonen zu erkennen und zu datieren; er stellt ihre Ähnlichkeiten heraus und kommt zu dem Schluß, daß man von einer oberflächlichen Blattverschiebung von der ligurischen Küste bis zum Eisacktal nicht sprechen kann. Die Strukturen längs dieser Richtung sollen als Folge einer mindestens seit dem Mittelmiocän verschiedenen Deformation der nordwestlichen Zone gegenüber der südöstlichen sowie einer Bewegung der südöstlichen Masse nach NW gedeutet werden.

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Geologische Vorgänge in den Alpen ab Obereozän im Spiegel vor allem der deutschen Molasse

Zusammenfassung Die vorquartäre Geschichte des Molassebeckens nördlich der Alpen läßt sich in 3 Großabschnitte unterteilen, in deren Ablauf sich umrißhaft die jeweils zugehörigen Entwicklungsstadien des aufsteigenden Gebirges widerspiegeln, die bisweilen umgekehrt auch von Ereignissen im Vorland beeinflußt werden. Der 1. Abschnitt (Obereozän bis Aquitan/ Ober-Eger) ist von der in den Westalpen beginnenden Hebung sowie von Bewegungen der savischen Dislokationsphase geprägt, in besonderem Maße ferner an der Rupel/ChattGrenze von der größten Meeresspiegelsenkung seit dem Kambrium. Im 2. Abschnitt (Burdigal/Eggenburg bis Unterpannon) verlagert sich die Hebungsaktivität zu den Ostalpen, womit im Vorland die große, E-W gerichtete Flußschüttung der Oberen Süßwassermolasse ausgelöst wird. In ihr verursacht die gewaltige Erderschütterung des Riesmeteoriten-Einschlags im höheren Baden vermutlich die Flußverlegung der Enns, eines ihrer beiden Hauptzubringer, zum Grazer Becken und damit eine sich u. a. im Schwermineralbestand (als A-Grenze) abzeichnende Änderung der Materialzufuhr aus dem Gebirge. Im 3. Abschnitt (Unterpannon bis Pliozän) geht infolge weiteren Aufsteigens der Alpen samt Vorland bei gleichzeitiger Verlagerung des Hebungszentrums wieder zur Westschweiz die bisherige Akkumulation in Denudation über, die von dem sich nun von Niederösterreich aus ins Molassebecken hineinfressenden Donausystem besorgt wird.Die während des 2. Großabschnitts von der Auflast der vorrückenden kalkalpinen Dekken aus ihrem Ablagerungsraum herausgequetschte ältere Molasse ist zu den alpenparallelen Mulden des gefalteten Bereichs zusammengeschoben, mit einer wohl erst im 3. Abschnitt entstandenen Achsendepression zwischen Iller und Mangfall. In diesen Zeitraum vor allem fällt auch die Verformung der jüngeren ungefalteten Molasse zu einer alpenparallelen Großmulde, deren Achse nach SW und E aushebt.

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The pre-Quaternary history of the Molasse basin north of the Alps can be subdivided into three major phases, in the course of which the respective associated evolutional stages of the rising mountains are reflected in outline. On the other hand, these stages are occasionally also influenced by events in the foreland. The first phase (Upper Eocene to Aquitanian/Upper Egerian) ist characterized by the uplifting beginning in the Western Alps and movements of the Savic dislocation phase, and in particular also at the Rupelian/Chattian boundary by the greatest eustatic lowering of the sea level since the Cambrian period. During the second phase (Burdigalian/Eggenburgian to Lower Pannonian) the uplifting shifts to the Eastern Alps, bringing about in the foreland the large E-W directed fluvial accretion of the Upper Fresh-water-Molasse. During its progress the enormous earth-tremor of the Ries meteoric impact in the upper Badenian presumably leads to the diversion of the Enns river, being one of the two main tributaries, to the Graz basin, resulting in a change in the material supply from the mountains, which is reflected in the heavy mineral content (designated as A-boundary). In the third phase (Lower Pannonian to Pliocene) the previous accumulation, as a result of the continuing uplifting of the Alps and the foreland with simultaneous shifting of the uplift centre back to Western Switzerland, turns to denudation which is effected by the Danube system extending from Lower Austria into the Molasse basin.The older Molasse squeezed out of its deposition area by the overburden of the advancing Austroalpine nappes has been compressed to the throughs of the folded zone along the Alps, with an axis depression between the rivers Iller and Mangfall, which has presumably not developed until the third phase. Above all, during this period the deformation of the younger unfolded Molasse to a large trough paralleling the Alps also took place; its axis rises to the SW and E.

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Résumé L'histoire préquaternaire du bassin molassique au nord des Alpes peut se diviser en trois périodes principales dont le déroulement reflète à grands traits les phases de développement corrélatives de la chaîne en voie de soulèvement. D'autre part, ces phases de développement sont de temps en temps influencées par des événements intervenus dans le bassin. La première période (Eocène supérieur à Aquitanien/Egerien supérieur) est marquée par le soulèvement commençant dans les Alpes occidentales, ainsi que par des mouvements de la phase de dislocation savique et, en particulier à la limite du Rupélien/Chattien, par le plus grand abaissement eustatique du niveau de la mer depuis le Cambrien. Pendant la seconde période (Burdigalien/Eggenburgien à Pannonien inférieur) l'activité de soulèvement se déplace vers les Alpes orientales, provoquant dans le bassin préalpin la grande accrétion fluviale de la Süßwassermolasse (Molasse d'eau douce) supérieure dirigée de l'est vers l'ouest. Le violent ébranlement terrestre produit dans celle-ci par l'impact de la météorite dans le Ries pendant le Badénien supérieur mène probablement le détournement de l'Enns, l'un des deux fleuves tributaires principaux, vers le bassin de Graz, donnant lieu à un changement dans le transport de matériaux venant des montagnes, ce qui se reflète dans la teneur en minerais lourds (dénommé « limite A »). Pendant la troisième période (Pannonien inférieur à Pliocène), l'accumulation antérieure, par suite du soulèvement continu des Alpes et du bassin préalpin, accompagné de la retraite du centre du soulèvement vers la Suisse occidentale, tourne à la dénudation qui est effectuée par le système danubien s'étendant dès lors de la Basse-Autriche au bassin molassique.La Molasse plus ancienne expulsée pendant la seconde période principale de son milieu de sedimentation par la pression des nappes austroalpines susjacentes en progression a été comprimée en auges de la zone pliée le long des Alpes, avec un abaissement axial entre l'Iller et le Mangfall, qui ne s'est probablement formé que dans la troisième période. Dans cette période surtout intervient la déformation de la Molasse plus récente non plissée qui prend la forme d'une grande auge parallèle aux Alpes, dont l'axe s'élève vers le sud-ouest et l'est.

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Herrn Dr. Dr. h. c. Artur Roll (Tübingen) gewidmet

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Nach einem Vortrag auf der 73. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Berchtesgaden am 25. Februar 1983.