L'âge de granites de l'Anti-Atlas (Maroc)

Résumé Les auteurs d'un article récemment paru dans Geologische Rundschau (55, 1, 1966; 226–237) ont utilisé, comme exemples, des résultats géochronologiques concernant des roches de l'Anti-Atlas (Maroc) publiés parCahen et coll. en 1964. Ils ont réinterprêté ces mesures et aboutissent à des résultats différents de ceux des auteurs de ces déterminations. La présente rectification a pour but de montrer, qu'avec les éléments fournis par la note deCahen et coll. (1964), il n'est possible, même par l'application de la méthode des isochrones, que de retrouver les résultats de ces auteurs.

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The authors of an article recently published in Geologische Rundschau (55, 1, 1966; 226/237) have made use, as examples, of results published byCahen and others (1964), on granitic rocks of the Anti-Atlas (Morocco). They have reinterpreted these results and come to conclusions different from those of the original authors. It is shown here that with the data published byCahen and others (1964) one can but find the same results as were originally published, even if the Rb: Sr isochron method is applied.

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Zusammenfassung In ihrer Arbeit Chronologie au Rubidium — Strontium et Granitologie (Geol. Rdsch.,55, 1, 226–237, Stuttgart 1966) habenAllègre undDars die vonCahen u. a. (1964) veröffentlichten Messungen des Rb/Sr-Verhältnisses für Gesteine des Anti-Atlas (Marokko) benutzt und neu interpretiert. Sie kamen dabei zu grundverschiedenen Ergebnissen. Es soll nun hier gezeigt werden, daß sich die Ergebnisse vonCahen (1964) selbst bei Anwendung der Rb/Sr-IsochronMethode nicht umdeuten lassen.

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- Sr/Rb .

     

Entwicklung des Sedimentbeckens und Stratigraphie der klassischen Germanischen Trias

Zusammenfassung Für Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper markieren Isopachenverläufe und Faziesverteilung lagekonstante Schwellen und Senken.Die bedeutende Altkimmerische Diskordanz im Keuper schafft zusätzliche stratigraphische Probleme für diesen bislang am mangelhaftesten mit der Orthostratigraphie konnektierten Zeitabschnitt.

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Most of the biostratigraphic correlations with the Tethys are preliminary. Keuper stratigraphy is additionally complicated by the Early Cimmerian unconformity which is present in the marginal zones of the basin as well as on rises in the basin.Isopachs and facies distribution of the Bunter, Muschelkalk and Keuper within the Germanic Triassic show a constant position of structural elements.

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Résumé Les connexions entre le Keuper allemand et l'orthostratigraphie dans la Mésogée sont de nature préliminaire. La distribution des faciès et les lignes isopaques indiquent une position inchangée des éléments structuraux pendant la déposition du Grès bigarré, du Muschelkalk et du Keuper. La stratigraphie du Keuper est rendue encore plus compliqué par la discordance documentant la « phase cimmerienne précoce » sur les seuils et dans les zones marginaux du bassin.

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Porosity modeling and stress evaluation in the Barbados Ridge Accretionary Complex

Based on sediment physical property data from DSDP/ ODP Legs 78A and 110 (Barbados Ridge Complex), a simple palinspastic reconstruction scheme was employed to study porosity changes during accretion. Undoing the compactional effects caused by imbricate stacking of wedge slices, a synthetic pre-accretion porosity depth profile was developed, which bears strong resemblence to a characteristic profile from a reference drillhole in front of the Barbados accretionary complex. Differences between synthetic and reference profile are interpreted in terms of a semiquantitative estimate of the relative impact of the horizontal stress component on gravitational compaction in accretionary wedge environments. An exponential relationship between depth and porosity divergence for distinct lithologic units is evident. The defined relationship facilitates the analysis of deformational behavior of accreted sediments in general.

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Zusammenfassung Auf der Grundlage sedimentphysikalischer Daten der DSDP/ODP — Legs 78A und 110 (Barbados Ridge Komplex) wurde ein einfaches palinspastisches Rekonstruktionsverfahren zur Untersuchung der Porositätsentwicklung unter den Bedingungen der initialen Akkretion entwickelt. Durch rechnerische Umkehrung der durch imbrikierte Schuppung von Sedimentpaketen bedingten Kompaktionseffekte konnte ein synthetisches prä-akkretionäres Porositäts-Tiefen-Profil modelliert werden, welches weitgehende Übereinstimmung mit dem vor dem Barbados Akkretions-system erbohrten Referenzprofil aufweist. Der Vergleich von synthetischem und Referenz-Profil zeigt für einzelne lithologische Einheiten eine exponentielle Beziehung zwischen Tiefe und Porositätsdifferenz. Dies kann als ein relatives Maß für den Einfluß der horizontalen Streßkomponente auf die effektive Kompaktionsrate in diesem Teil des Akkretionskeils angesehen werden. Darüber hinaus läßt sich durch diese Beziehung das Deformationsverhalten akkretierter Sedimente generell beschreiben.

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Résumé Les propriétés physiques des sédiments fournies par les Legs 78A et 110 du programme DSDP/ODP (Barbados Ridge Complex) ont servi de base à une reconstitution palynspastique: celle-ci a été utilisée à son tour pour l'étude des changements de porosité au cours de l'accrétion. Par élimination des effets de compaction dûs à l'empilement des écailles de sédiments, il a été possible d'établir un profil de la porosité selon la profondeur; ce profil présente de grande similitudes avec le profil caractéristique d'un forage de référence situé en avant du complexe d'accrétion des Barbades. La comparaison du profil reconstitué avec ce profil de référence montre, pour des unités lithologiques déterminées, une relation exponentielle entre la profondeur et les écarts de porosités. On peut de là estimer l'influence de la composante horizontale des contraintes sur la compaction gravifique dans cette partie du prisme d'accrétion. Ces relations sont de nature à faciliter, d'une manière gènérale, l'analyse du processus déformatif dans les sédiments accrétionnés.

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, DSDP/ODP - Legs 78 110 / Barbados Ridge Komplex / . , , - , , , . . , . , .

     

Petrographie des minerais de fer de la Fosse du Labrador

Résumé Les textures des minerais de fer précambriens de type «jaspilite» sont semblables à celles des calcaires. Les éléments texturels suivants sont décrits: 1. orthochems: a) fémicrite, b) matrice siliceuse, c) ciment siliceux; 2. allochems: a) pellets, b) intraclastes, c) oolithes et pisolithes, d) échardes. Les types pétrographiques sont définis par la combinaison des éléments de texture, comme pour la classification des calcaires. Les types de faciès sont caractérisés par une séquence de bancs correspondant à un ou plusieurs types pétrographiques et par certaines structures sédimentaires. Ils forment la base de l'interprétation des conditions de dépôt et de la paléogéographie du bassin.Les transformations épigénétiques sont les suivantes: 1. dessication, fissuration, cimentation et compaction. 2. Cristallisation du gel de silice: a) quartz à cristallisation primaire, calcédonite et quartzine, b) quartz micropolygonal, c) quartz recristallisé. 3. Cristallisation de la poussière d'hématite, migration du fer et cristallisation de la spéculante et de la magnétite. 4. Cristallisation et recristallisation de la sidérite, de la minnesotaïte, de la stilpnomélane, de la riebeckite et du talc. La migration du fer et la cristallisation de la spécularite, de la magnétite et de la sidérite prennent place avant la compaction complète du sédiment et avant ou pendant la cristallisation primaire du quartz. Le quartz recristallisé, la minnesotaïte et peut-être le talc et la stilpnomélane, sont des minéraux tardidiagénétiques. La riebeckite se forme pendant le métamorphisme. Les phénomènes de recristallisation se poursuivent pendant le métamorphisme régional.

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Textures of Precambrian cherty ironstones are similar to those of limestones. The following textural elements have been recognized: 1. Orthochems: a) femicrite, b) matrix chert, c) cement chert. 2. Allochems: a) pellets, b) intraclasts, c) oolites and pisolites, d) shards. Textural lithotypes are defined by the combination of the textural elements they contain, analogous to the classification of limestones. Textural faciès consist of beds of one or several lithotypes in characteristic sequence. They commonly contain distinguishing sedimentary structures. Textural facies are the basis of the interpretation of the depositional environment and basin configuration.The following types of epigenetic transformations have been recognized: 1. Dessication, shrinkage, cementation and compaction. 2. Crystallization of silicagel in the following sequence: a) primocrystalline quartz and chalcedony (normal and lengthslow), b) micro-polygonal quartz, c) recrystallized quartz. 3. Crystallization of hematite dust, migration of iron and crystallization of specular hematite and of magnetite. 4. Crystallization and recristallization of siderite, minnesotaite, stilpnomelane, riebeckite and talc. Migration of iron and the recristallization of speculante, magnetite and siderite take place essentially before the complete compaction of the rock and before and during the primo-cristallization of quartz. Recrystallized quartz, minnesotaite, and may be stilpnomelane and talc are essentially late diagenetic minerals. Riebeckite formed during metamorphism. A certain recrystallization occured during regional metamorphism.

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Zusammenfassung Texturen der präkambrischen, kieseligen Eisensteine (Jaspilite) sind ähnlich denen von Kalken. Folgende Texturelemente wurden erkannt: 1. Orthocheme: a) Femikrit, b) Quarzmatrix (matrix chert), c) Quarzzement (cement chert). 2. Allocheme: a) Pellets, b) Intraklasten, c) Oolithe und Pisolithe, d) Scherden. Texturelle Lithotypen werden definiert durch die Kombination ihrer Texturelemente, wie in Kalken. Texturelle Fazies bestehen aus einem oder mehreren Lithotypen in regelmäßiger Folge. Sie besitzen oft kennzeichnende Strukturen. Texturfazien sind die Grundlage der Rekonstruktion der Bildungsbedingungen, Umwelt und Paläogeographie der Eisensteine.Folgende Arten epigenetischer Veränderungen wurden unterschieden: 1. Trocknung, Schrumpfung, Zementation und Kompaktion. 2. Kristallisation von Silikagel in der Reihenfolge: a) Primärquarz, Chalzedon und Quarzin, b) Kristallisation von Hämatitstaub, Wanderung von Eisen und Kristallisation von Spekulant und Magnetit. 4. Kristallisation und Rekristallisation von Siderit, Minnesotait, Stilpnomelan, Riebeckit und Talk. Wanderung von Eisen sowie Kristallisation von Spekulant, Magnetit und Siderit erfolgen im wesentlichen während der Kompaktion der Gesteine und vor (z. T. während) der Primärkristallisation von Quarz. Rekristallisierter Quarz, Minnesotait und vielleicht Stilpnomelan und Talk bilden sich weitgehend im spätdiagenetischen Stadium. Regionalmetamorphe Reaktionen führen zur Entstehung von Riebeckit und gelegentlich zu weiterer Kornvergröberung aller Minerale.

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Publié avec l'autorisation du Ministre, Ministère des Richesses Naturelles du Québec.     

Tholeiite derivative dyke swarms near Erkowit,Red Sea Hills,Sudan

Extensive dyke swarms have been identified in basement rocks inland from Suakin with NW, N-S, and E-W trends. Petrographic examination and the results of ten XRF analyses of dykes near Erkowit indicate that they belong to a tholeiitic hornblende microgabbro-microdiorite suite. Eight whole rock K-Ar isotopic analyses suggest two possible periods of emplacement at 616±18 Ma. and 660±19 Ma. ago. These are the first geochemical-geochronological data for Sudanese dykes, and suggest an association with the N.E. African igneous ring-complex province.

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Zusammenfassung Ausgedehnte Ansammlungen von Gängen in nordwestlichen, nord-südlichen und ostwestlichen Richtungen wurden im Grundgebirge landeinwärts von Suakin festgestellt. Eine petrographische Überprüfung und die Ergebnisse von zehn XRF-Analysen von Gängen in der Nähe von Erkowit deuten auf eine tholeiitische Homblende-Mikrogabbro-Mikrodiorit-Gruppe hin. Acht K/Ar-Isotopenanalysen legen zwei mögliche Entstehungsperioden um 616±18 Millionen Jahre und 660±19 Millionen Jahre nahe. Dies sind die ersten geochemisch-geochronologischen Daten für sudanesische Gänge; sie weisen auf eine Verbindung mit der nordostafrikanischen plutonischen Ringkomplex Region hin.

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Résumé On a compilé de grands ensembles de dykes dans le socle de l'intérieur de Suakin. Ils sont orientés N.O.-S.E., N-S et E-O. Les examens pétrographiques et les résultats de dix analyses par fluorescence X, des dykes dans la région d'Erkowit indiquent leur apparartenance à une suite tholéiitique de microgabbro ou microdiorite à hornblende. Huit analyses isotropiques de la roche totale par la méthode K-Ar suggérent deux possibilités de la période d'emplacement, 616±18 Ma et 660±19 Ma. Ces premiers éléments d'information géochimiques et géochronologiques concernant les dykes soudanais suggérent une association avec la province du ring-complex du N.E. Africain.

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-, - - Suakin'a. Erkowit'a . - : 616±18 660±19 . ; .

     

Paleogeography as a climatic forcing factor

The cause of warm, equable ice free climates which dominate Phanerozoic earth history and the cause of the transition to glacial epochs are fundamental problems in paleoclimatology. Based on several criteria, paleogeography is one of the most likely mechanisms of climatic change on this time scale. Paleogeography modifies climate by inducing changes in atmospheric and oceanic circulation patterns, and by modifying the global albedo because of the contrasts in the albedo of different surfaces (e. g. ocean, land and snow) and because incoming solar radiation is a strong function of latitude. Using both simple and state-of-the-art planetary albedo models, the importance of this second hypothesis is tested as a mechanism of climatic change. It is concluded that paleogeography, by directly altering the planetary albedo, operates in the correct sense to explain the Tertiary global cooling and close to the correct order of magnitude to explain the contrast between warm, equable Mesozoic climates and the present glacial climates.

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Zusammenfassung Die Ursache des warmen, ausgewogen eisfreien Klimas, das in phanerozoischer Erdgeschichte dominiert, und die Ursache des Übergangs zu glazialen Epochen sind fundamentale Probleme in der Paläoklimatologie. Aufgrund mehrerer Kriterien wird Paläogeographie als einer der wahrscheinlichsten Mechanismen für Klimaänderungen auf dieser Zeitskala angesehen. Paläogeographie verändert das Klima durch Änderungen atmosphärischer und ozeanischer Zirkulationssysteme, durch Modifizierung der weltweiten Albedoverteilung auf Grund unterschiedlicher Albedo über verschiedenen Oberflächen (Ozean, Land, Schnee) sowie durch die starke Abhängigkeit der einfallenden Sonneneinstrahlung von der geographischen Breite.Die Benutzung einfacher und — beim heutigen Stand der Theorie — fortgeschrittener Modelle erlaubt eine Überprüfung der Bedeutung dieser zweiten Hypothese für klimatische Änderungen. Es wird gefolgert, daß Paläogeographie, durch die direkte Modifizierung planetarischer Albedo, den globalen Kühlungstrend im Tertiär vorzeichenrichtig andeutet und größenordnungsmäßig den Unterschied zwischen dem warmen, ausgewogenen mesozoischen Klima und dem derzeitigen glazialen Klima erklärt.

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Résumé La cause de l'existence de climates chauds, dépourvus de fluctuations extrêmes et de glaciations, qui ont dominé l'histoire de la Terre durant le Phanérozoique et la cause de la transition à des périodes glaciaires posent des problèmes fondamentaux à la paléoclimatologie. Basée sur plusieurs évidences, la paléogéographie est un des méchanismes les plus probables qui soit à l'origine des changements climatiques considérés sur cette échelle de temps. La paléogéographie introduit des changements de climat en induisant des perturbations dans les modèles de circulation atmosphérique et océanique et en modifiant l'albedo global à cause des contrastes dans l'albedo des différentes surfaces (ex: océan, continent et neige), et parce que la radiation solaire reçue est en étroite relation avec la latitude. A partir de deux modèles, l'un simple et le second le plus éllaboré à l'heure actuelle, l'importance de la seconde hypothèse est testée comme un méchanisme de changement climatique. On arrive à la conclusion que la paléogéographie, en modifiant d'emblée l'albedo à l'échelle du globe, joue dans le bon sens pour expliquer le refroidissement général durant le Tertiaire, et est très voisin de l'ordre de grandeur correct pour expliquer l'opposition entre les climats chauds, dépourvus d'extrêmes fluctuations durant le Mésozoique, et les climats glaciaires d'aujourd'hui.

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Zum Problem der Schichtlücken im Devon der Sierra Morena (Spanien)

Zusammenfassung Im Devon der nördlichen Sierra Morena und der Sierra de San Pedro treten Schichtlücken auf, die in den untersuchten Mulden ein unterschiedliches Ausmaß erreichen. Das Mitteldevon konnte nirgends nachgewiesen werden. Das Oberdevon folgt unmittelbar über unterdevonischen oder auch silurischen Schichten. Im südlichen Arbeitsgebiet kann sogar das Oberdevon fehlen, so daß unterkarbonische Sedimente über silurischen und älteren Schichten liegen.Für das Fehlen von Oberdevon kann Schwellenbildung und damit verbundene Abtragung vermutet werden. Die Schichtlücken im Unter- und Mitteldevon der übrigen Gebiete scheinen dagegen durch Unterbrechung der Sedimentzufuhr erklärbar zu sein.

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In the Devonian of northern Sierra Morena and Sierra de San Pedro there exist stratigraphical breaks of different amount in the investigated troughs. No Middle Devonian could be found. Upper Devonian rests directly upon Lower Devonian or Silurian rocks. Due to the occasional lack of Upper Devonian in the southern area under discussion even sediments of Lower Carboniferous age may superpose Silurian and older deposits.The absence of Upper Devonian is supposed to be caused by development of ridges and their erosion. However, stratigraphical breaks during Lower and Middle Devonian in the other areas seem to be explicable by non-deposition.

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Résumé Dans les synclinals étudiés du Dévonien de la Sierra Morena septentrionale et de la Sierra de San Pedro il y a des lacunes stratigraphiques atteignant de différentes ampleurs. Dévonien moyen ne fut nulle part observé. Dévonien supérieur suit immédiatement les couches du Dévonien inférieur ou bien du Silurien. Dans le secteur méridional il y a même des lacunes stratigraphiques du Dévonien supérieur, et les sédiments du Carbonifère inférieur reposent sur le Silurien ou sur des couches plus anciennes.Il est possible qu'un soulèvement d'un paléorelief accompagné de l'érosion soit responsable de la lacune du Dévonien supérieur. Quant aux lacunes du Dévonien inférieur et moyen des autres régions elles sont plutôt à expliquer par non-déposition.

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Interaction of genetic processes in holocene reefs off North Eleuthera Island,Bahamas

The inner shelf platform off North Eleuthera consists of a series of terraces at 6 m, 8 m, 20 m, and 35 m depth, respectively. The boundary between 6 and 8 m terraces is marked by a near continuous reef ridge, landward and seaward of which isolated reef structures are found. Reefs are aggregates of pillar structures, which in turn are composed of columnar, club-shaped or mushroom-shaped pillars of corals. The dominant primary framebuilder above 3 m depth isAcropora palmata; below corals of the generaMontastrea andDiploria, Porites astreoides andP. porites also contribute to the frame, as does the hydrozoanMillepora. The secondary framebuilders start developing and changing the shape of the frame as soon as they find suitable substrates; most important are coralline red algae, which encrust internal and external surfaces, but also may fuse the components of the frame; other organisms just add to the frame. In contrast boring and rasping organisms destroy the frame. Constructing or destructing organisms were found living on every surface, external or internal, accreting or diminishing.The composite nature of the reef structure, fabrics of skeletal material, and borings of organisms provide numerous cavities of mm to m size. These are subject to syngenetic sedimentation and cementation, which help maintain the frame, but change composition, fabrics, and facies. Thus rates of organism growth and destruction, of sedimentation, cementation, and mechanical breakdown and the dynamic changes of these rates determine final shape and preservation of the reef.Recognition of the relationship between these processes should help interpret fossil reef remnants.

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Zusammenfassung Die Schelfplattform vor North Eleuthera gliedert sich in mehrere Terrassenstufen, deren Ränder bei 6 m, 8 m, 20 m und 35 m Wassertiefe liegen. Der 6-m-Terrassenstufe folgt über 25 km ein nahezu ununterbrochener Korallenriffrücken; seewärts und landwärts von diesem Rücken hegen isolierte Riffstrukturen. Die Riffe setzen sich aus Pfeilern zusammen, die ihrerseits wieder säulige, keulenförmige oder pilzartige Korallenstöcke als kleinere Bauelemente aufweisen.Bis in 3 m Wassertiefe istAcropora palmata der wichtigste Riffbildner, tiefer herrschenMontastrea- undDiploria-Arten vor.Porites astreoides, P. porites und die HydrozoeMillepora tragen ebenfalls zur Gerüstbildung bei. Sobald geeignetes Substrat angeboten wird, beginnen die sekundären Riffbildner mit der Ausgestaltung des Riffgerüstes; hierbei beteiligen sich in erster Linie die Rotalgen, die alle externen und internen Oberflächen überkrusten, darüber hinaus aber auch das Riffgerüst fester zusammenfügen; die anderen sekundären Riffbildner fügen dem Gerüst Material hinzu. Im Gegensatz dazu zerstören bohrende und raspelnde Organismen das Riffgerüst. Aufbauende und zerstörende Organismen leben auf und unter jeder Oberfläche des Riffes, sei sie extern oder intern.Der komplexe Aufbau der Riffstrukturen, das Wachstum des organischen Gerüstes und die Tätigkeit bohrender Organismen führen zur Bildung zahlreicher Hohlräume von mm-bis m-Größe. In diesen Hohlräumen erfolgen syngenetische Sedimentation und Zementation, die zur Erhaltung des Gerüstes beitragen, wobei jedoch die Zusammensetzung, das Gefüge und die Lithofazies des ursprünglichen Gerüstes weitgehend umgewandelt werden. So wird die endgültige Form und Erhaltung des Riffes von den jeweiligen Geschwindigkeiten bzw. dem dynamischen Wechsel der Geschwindigkeiten des Aufbaues und der Zerstörung durch Organismen, der Sedimentation und Zementation sowie der mechanischen Zerstörung bestimmt. Die Kenntnis vom Zusammenspiel dieser Prozesse führt zum besseren Verständnis der Vorgänge, die am Aufbau der fossilen Riffe beteiligt waren.

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Résumé La plate-forme continentale au large de North Eleuthera est formée de plusieurs terrasses en gradins dont les rebords se situent à des profondeurs d'eau de 6 m, 8 m, 20 m et 35 m. Le premier rebord (6 m) suit pendant plus de 25 km une crête récifale presque ininterrompue de part et d'autre de laquelle se trouvent des structures de récif isolées. Les récifs se composent de pinacles, qui à leur tour présentent des amas coralliens en forme de massue et de champignon.Jusqu'à 3 m de profondeur, l'Acroporapalmata est le plus important bâtisseur primaire; plus en profondeur, prédominent les espècesMontastrea etDiploria. LesPontes astreoides, P. porites et les hydrozoairesMillepora contribuent aussi à la formation de la charpente. Les constructeurs secondaires commencent à développer et à modifier la forme du bâtis dès qu'ils trouvent un substrat approprié; les algues rouges y participent en première ligne; elles s'incrustent sur les surfaces internes et externes; par ailleurs, elles cimentent plus solidement les éléments de la charpente du récif. Les bâtisseurs secondaires contribuent aux matériaux de charpente; en contre partie, des organismes perforants et râpeurs la détruisent. Les organismes constructeurs et destructeurs vivent au-dessus et en dessous de chaque surface du récif, qu'elles soient externes ou internes.La construction complexe des structures du récif, la croissance de la charpente organique et l'action des organismes perforants conduisent à la formation de nombreuses cavités de grandeurs comprises entre le mm et le m. Sédimentation et cimentation syngénétiques se produisent dans ces cavités; elles contribuent à la formation du bâtis mais en changent la composition, la structure et les microfaciès. Ainsi, la forme définitive et la conservation du récif sont déterminées par les vitesses de croissance organique et de destruction biologique, de sédimentation, de cimentation et de destruction mécanique ainsi que par des changements dynamiques de ces vitesses respectives. La connaissance des relations entre ces processus conduit à une meilleure compréhension des phénomènes qui prirent part à la construction des récifs fossiles.

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Eleuthera , 6, 8, 20 35 . ; cyme . , , , . 3 Acropora palmata, — Montastrea Diploria. Porites astreoides, P. porites Hydrozoa Millepora. , . ; . . .., , , . - . , . . . , , .

     

Geologische Bearbeitung Südwest-Ägyptens

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

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

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

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Präkambrische Itabirite und Uran-Gold-Konglomerate als geochemische Zeitmarken in der Erdevolution

Zusammenfassung Anhand von ausgewählten Beispielen aus den präkambrischen Schilden Afrikas, Australiens, Brasiliens und Kanadas werden die Bildungsbedingungen von Itabiriten und Uran-Gold-Konglomeraten dargestellt und diskutiert. Die stoffliche Homogenität und paläogeographisch-geochronologische Identität lassen auf weltweit wirksame, die Sedimentation kontrollierende geochemische Parameter schließen. Untersuchungen der organischen Lebensspuren aus diesen Gesteinen implizieren eine Abhängigkeit des Sauerstoffbudgets der Erde vom Entwicklungsstand des Lebens im Präkambrium und dokumentieren eine reduzierende Atmosphäre. Der Zusammenhang zwischen Sedimentgesteinstypen und Milieuverhältnissen ist augenscheinlich. Demzufolge sind die entsprechenden Formationen als Meilensteine der irdischen Evolution anzusehen. Es wird vorgeschlagen, diese Ergebnisse bei der Gliederung des Präkambriums in Archaikum und Proterozoikum zu berücksichtigen.Die so definierte Basis des Proterozoikums kann auf Grund der angestellten Überlegungen bei der Prospektion auf Uran als potentieller Träger ökonomischer Anreicherungen betrachtet werden.

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Environmental conditions of sedimentation of itabirite and uranium-gold bearing conglomerates are described and discussed by selected examples from the Precambrian shields of South Africa, Australia, Brazil and Canada. The compositional homogeneity and paleographic-geochronologic setting make reasonable worldwide relevant parameters, which control the sedimentation. Investigations of organic residues from these rocks implicate a relationship between the oxigen budget of the earth and the stage of evolution of life in the Precambrian and demonstrate a contemporary reducing atmosphere. The connection between sedimentary rock type and environmental conditions is obvious. Accordingly the corresponding formations are to be regard as milestones of the earth's evolution. It is proposed to consider these results in the partitioning of the Precambrian into the Archaean and Proterocoic subdivisions. As a result of the reflections the newly defined basis of the Proterozoic aera might be considered as a potential carrier of economic deposits in prospecting activities for uranium.

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Résumé Les conditions de sédimentation des itabirites et des conglomérats aurifères et uranifères sont exposées et discutées à partir d'exemples sélectionnés dans les boucliers précambriens de l'Afrique, de l'Australie, du Brésil et du Canada. L'interdépendance entre les roches sédimentaires et l'atmosphère contemporaine est évidente. Les formations correspondentes, en consequence, passent pour des jalons dans l'évolution terrestre. Il est proposé de prendre ces résultats en considération dans la subdivision du Précambrien, en Archéen et en Protérozoique. La base du Protérozoïque ainsi définie, peut être considerée comme un niveau potentiel de concentrations d'uranium economiquement valables.

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Geochemical characteristics of Archaean and Late Proterozoic to Palaeozoic fine-grained sediments from Southern Africa and significance for the evolution of the continental crust

Chemical data for pelitic rocks (shallow-marine platform sediments) of the 2.9 Ga old Pongola Supergroup, South Africa, and the 550–700 Ma old Nama Group, Namibia, revealed clearly different compositions in both groups. A comparison of the Pongola and Nama data with literature values for sedimentary rocks shows a trend for Cr/TiO₂ and Cr/Zn ratios as well as the absolute Cr and Ni concentrations to lower values with decreasing age, whereas the Cr/Ni ratios seem to remain broadly constant through time. REE patterns of Pongola and Nama sediments show no significant difference, thus giving the impression of a post-Archaean origin for the demonstrably Archaean Pongola sediments. However, a plot of the trace element data for these sediments, normalized to the average shale of TuRekian &Wedepohl (1961) shows the Pongola shales to have a clear Archaean pattern whereas the Nama pelites display a typical post-Archaean signature. The results of this investigation confirm a model of rapid evolution of the Earth's upper continental crust from a predominantly mafic composition in the early Archaean to a more felsic character with increasing differentiation. The geochemistry of post-Archaean sediments may reflect the onset of cannibalistic recycling of older crust as proposed byVeizer (1973) and the end of major crustal growth.

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Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden zwei Plattformsedimente (marine Flachwasserablagerungen) verschiedenen Alters (Pongola 2.9 Mrd. Jahre, Südafrika, Nama 550–700 Mio. Jahre, Südwest Afrika/Namibia) chemisch analysiert und miteinander verglichen. Analysen der Tonmineralfraktion sollten zusätzliche Informationen bereitstellen.Die Pelite der Pongola und Nama Gruppen lassen sich statistisch und nach geochemischen Parametern in Cluster unterteilen. Diese Cluster unterscheiden sich nur gering auf Grund ihrer Hauptelementanalysen, die Spurenelemente hingegen weisen einen altersabhängigen Trend auf. Ganz deutlich kommt dies bei den Cr-Werten zum Ausdruck. Von 545 ppm in dem ersten Cluster der ältesten Gesteine fällt er auf etwa 55 ppm in dem zweiten Nama Cluster der jüngsten Gesteine ab. Um die Entwicklungstendenzen darstellen zu können, wurden X/Y-Diagramme erstellt. Es stellte sich heraus, daß für Proben aus dem südlichen Afrika der Chromgehalt mit jünger werdendem Alter abnimmt. Zn und Ni zeigen deutlich, wie sehr diese Elementkonzentrationen in Sedimenten durch einen langen Transportweg und eine intensive Aufarbeitung beeinflußt werden können. Ein Vergleich der Pongola und Nama Daten läßt den Schluß zu, daß die Seltenen Erden nicht unbedingt zur Unterscheidung archaischer von post-archaischen Sedimente geeignet sind.Die Abnahme der Cr/TiO₂- und der Cr/Zn-Verhältnisse sowei der absoluten Cr- und Ni-Konzentrationen mit abnehmendem geologischen Alter der Sedimente deuten auf eine rasche Entwicklung (von ca. 3.3 Mrd. J. bis ca. 2.3 Mrd. J.) von einer zunächst vorwiegend mafischen oberen Erdkruste zu einer zunehmend felsischen (d. h. stärker differenzierten) Kruste hin. Die relativ geringen Veränderungen in späterer Zeit (d. h. < 2.3 Mrd. J.) lassen auf den Beginn einer Aufarbeitung schon vorhandener Sedimente (recycling) und eine nur untergeordnete Bildung neuer kontinentaler Erdkruste schließen.

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Résumé L'objet de ce travail est de comparer les compositions chimiques de la fraction pélitique (< 2) dans des sédiments de plate-forme, déposés en mer peu profonde, et appartenant respectivement au supergroupe de Pongola (± 2.9 G.a., Afrique du S) et au groupe de Nama (550–700 M.a., Namibie).Cette comparaison, menée par la méthode statistique des «clusters analysis», ne révèle pas de différence entre les deux groupes, en ce qui concerne les éléments majeurs. Pour les éléments en traces, par contre, on constate avec l'âge décroissant des roches une diminution des rapports Cr/TiO₂, Cr/Zn ainsi que des teneurs en Cr et en Ni, tandis que le rapport Cr/Ni reste sensiblement constant.Les distributions des terres rares des deux groupes ne présentent pas de différence significative, donnant l'impression d'un âge post-archéen pour les sédiments du groupe de Pongola (2.9 G.a.). Toutefois, le report de données des éléments en traces, normalisées par rapport au shale moyen deTurekian etWedepohl (1961) montre nettement des distributions archéennes pour le groupe de Pongola et post-archéennes pour le groupe de Nama.Ces investigations confirment le modèle d'une évolution rapide de la croûte continentale supérieure depuis une composition mafique à l'Archéen ancien (3.3 G.a.) vers un caractère plus felsique, c'est-à-dire plus différencié vers 2.3 G.a., le peu de changement au cours des périodes ultérieures (< 2.3 G.a.) indiquant un recyclage continuel des mêmes matériaux sans intervention notable d'un accroissement de la croûte continentale.

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( 2,9 , — 550–700 ), , . , , . , . . 545 55 . , , . . , - . , ( 3,3 2.3 ) , . . . . . 2.3 , , . . recycling, .

     

The manganese nodules of the Kane Gap (East Atlantic). Indicators of sedimentation — erosion changes

Manganese nodules from the Kane Gap (a deep sea channel connecting the Sierra Leone and Gambia Basins off West Africa) were investigated chemically and dated by¹⁰Be along cross-sections. Comparing the nodule structure with the stratigraphy of the related sediments, the following conclusions are drawn concerning the sedimentation processes during the last 4 to 6×10⁶ years: The growth of the nodules started about 4 to 4.5 Ma before present during or near to the end of a period of erosion on a fossil-free, probably Miocene sediment. During the first phase of only a few hundred thousandyears, the nodules grew very quickly (7 to >18 mm/Ma). Fe-rich hydrogenetic material formed the internal sections of the nodules during this time. Slowing down of the bottom currents, resulting in deposition of thin sediment covers for short intervals, caused the character of the nodules to change to a more diagenetic composition. The growth rates were reduced to about 1 to 2 mm/Ma. The time of slowing is roughly 3 to 4 Ma BP.Probable uncertainties of the dating and growth rates resulting from supposed changes of the¹⁰Be supply to the nodules due to variations of the near bottom environment are discussed.

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Zusammenfassung An Manganknollen aus der Kane-Lücke, dem Verbindungskanal zwischen Sierra Leone Becken und Gambia Becken (vor W-Afrika) wurden entlang Querprofilen durch mehrere Knollen chemische Untersuchungen und¹⁰Be Altersbestimmungen durchgeführt. Durch Vergleich des Aufbaus der Knollen mit der Stratigraphie des unterlagernden Sediments werden Rückschlüsse auf Veränderungen des Sedimentationsgeschehens während der letzten 4–6×10⁶ Jahre gezogen. Hiernach begann das Wachstum der Knollen vor maximal 4.5×10⁶ Jahren während oder gegen Ende einer Erosionsphase auf fossilfreiem, vermutlich miozänem Sediment. Während der ersten Phase wuchsen die Knollen über wenige 100000 Jahre sehr schnell (7 bis>18 mm/10⁶ Jahre). Hierbei schied sich Fe-reiche Knollensubstanz hydrogener Zusammensetzung ab. Nach Verringerung der Strömung und vermutlich zeitweiser Bildung von dünnen Sedimentschleiern änderte sich der Charakter der Knollen zu mehr diagnetischer Zusammensetzung bei wesentlich reduziertem Wachstum (ca. 1 bis 2 mm/10⁶ Jahre). Der Zeitpunkt der Umstellung ist nur sehr grob zu ermitteln, er dürfte etwa zwischen 3 und 4×10⁶ Jahren vor heute liegen.Eventuelle Unsicherheiten bei der Datierung und den Wachstumsraten, die möglicherweise aus milieubedingten Änderungen in der¹⁰Be Versorgung der Knollen resultieren, werden diskutiert.

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Résumé Le «Kana Gap» est un chenal sous-marin qui relie les bassins de Sierra Leone et de Gambie, au large de l'Afrique occidentale. Des nodules de manganèse, recueillis le long de profils transversaux dans ce chenal, ont fait l'objet d'une étude chimique et d'une détermination d'âge¹⁰Be. La comparaison entre la structure des nodules et la stratigraphie des sédiments sous-jacents permet de tirer les conclusions suivantes relatives au processus sédimentaire au cours des 4 à 6 derniers Ma. La croissance des nodules a commencé il y a environ 4 à 4,5 Ma pendant ou juste après un épisode d'érosion sous-marine sur des sédiments non fossilifères, probablement miocènes. Au cours d'une première phase d'une durée de quelques centaines de milliers d'années, la croissance a été très rapide (7 à > 18 mm par Ma) avec formation de la partie centrale du nodule, constituée de matière hydrogénée riche en Fe. Ensuite, après ralentissement des courants de fond et dépôt probable d'une mince couche de sédiment, le caractère des nodules a évolué vers une composition plus diagénétique, avec réduction du taux de croissance à 1 à 2 mm par Ma. Le moment de ce changement de régime doit se situer entre 3 et 4 Ma.Des changements dans les conditions de milieu sur le fond de la mer pourraient avoir provoqué une variation de la quantité de¹⁰Be apportée aux nodules, d'où résulterait une incertitude sur l'estimation des âges et du taux de croissance; cette question est discutée par les auteurs.

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¹⁰ , , , . , 4&#x0445;10⁶–6×10⁶ . , 4,5&#x0445;10⁶ , , , . 100.000 : 7 18 . , . , , : 1 2 . , 3&#x0445;10⁶–4&#x0445; 10⁶ . , , , , ¹⁰ .

     

The collision tectonics of the southern Greek Neotethys

Continental collision in the Aegean area has produced a collage of micro-continental blocks, which were accreted to the active margin of Eurasia in Early Tertiary times. Studies undertaken in the Argolis Peninsula of southern Greece, located at the southern end of the Pelagonian continental terrane, confirm that this block was rifted from Gondwana in Mid Triassic times. By Mid Jurassic times at the latest, actively spreading oceanic basins had opened in both the Pindos and Vardar Zones on either side of this block. Identification of Late Cretaceous oceanic basalts within an accretionary complex in the eastern Argolis Peninsula extends the history of the Neotethys beyond Late Jurassic ophiolite emplacement, previously believed to be the result of continental collision. The Cretaceous ocean basins were relict Jurassic features, as no rifting event is known which can account for their formation following ophiolite obduction. After a phase of Late Cretaceous oceanic spreading in the eastern Vardar oceanic basin, Early Tertiary collision occurred as a result of northeast-dipping subduction along the eastern margins of both Pindos and Vardar branches of the Neotethys. Two distinct nappe emplacement vectors are identified in the Argolis Peninsula. After accounting for Neotectonic rotations these are interpreted to reflect SW-directed orthogonal collision in the west and NW-directed emplacement in the east, resulting from tranpressional collision along the southern end of the Pelagonian block.

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Zusammenfassung Durch Kontinentkollision ist in der Ägäis eine Vielzahl von Mikrokontinenten entstanden, die im frühen Tertiär an den aktiven Kontinentalrand Eurasiens angeschweißt wurden. Untersuchungen auf der Halbinsel Argolis, Süd-Griechenland, ehemals am Südende des Pelagonia-Terranes gelegen, zeigen, daß dieser Block in der Mittleren Trias von Gondwana getrennt wurde. Spätestens im Mittel-Jura hatten sich beiderseits des Blockes, im Pindos und Vardargebiet Ozeanbecken mit aktiven Spreadingzongen gebildet. In einem Akkretionsgebiet auf der östlichen Argolis konnten spätkretazische ozeanische Basalte gefunden werden. Die Entwicklungsgeschichte der Neotethys kann dadurch bis nach der spätjurassischen Ophiolithbildung ausgedehnt werden, die früher als das Ergebnis einer Kontinentkollision angesehen wurde.Bei den kretazischen Ozeanbecken muß es sich um Relikte aus der Jurazeit handeln, da nach der Ophiolithobduktion keine Riftereignisse mehr bekannt sind, die zu ihrer Bildung geführt haben könnten.Nach einer Spreadingphase im östlichen Vardarbecken in der späten Kreide, begann im frühen Tertiär die NE-abtauchende Subduktion der Neotethys an den Osträndern der Pindos- und Vardarbecken.Auf Argolis finden sich zwei verschiedene Eingleitrichtungen der Decken. Wenn man die neotektonische Rotation in Betracht zieht, handelt es sich dabei um eine ursprünglich SW-gerichtete orthogonale Kollision im W der Halbinsel und ein NW-gerichtetes Eingleiten im E als Ergebnis transpressionaler Kollision entlang des S-Randes des Pelagonischen Blockes.

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Résumé Dans la région égéenne, la collision continentale a engendré des blocs micro-continentaux qui ont été accrétionnés à la marge active de l'Eurasie au Tertiaire inférieur. Des études menées dans la presqu'île d'Argolide (Grèce méridionale), située à l'extrémité sud du terrane de Pélagonie, montrent que ce bloc a été détaché du Gondwana au Trias moyen. Au Jurassique moyen au plus tard, des bassins océaniques en expansion active s'étaient ouverts de chaque côté de ce bloc, dans les zones du Pinde et du Vardar. Des basaltes océaniques tardi-crétacés ont été identifiés au sein d'un complexe d'accrétionnement en Argolide orientale; cette découverte permet d'étendre l'histoire de la Néotéthys au-delà de la mise en place des ophiolites tardi-jurassiques considérées jusqu'ici comme témoins de la collision continentale.Les bassins océaniques crétacés doivent être des reliques des structures jurassiques, car depuis l'obduction des ophiolites on ne connaît plus aucun rifting qui aurait pu provoquer leur formation. A une phase d'extension d'âge crétacé supérieur dans le bassin océanique du Vardar oriental a succédé la collision au Tertiaire inférieur, résultat d'une subduction descendant vers le NE le long de la bordure est des deux bassins du Pinde et du Vardar.En Argolide en peut identifier deux directions de mise en place des nappes. Après déduction des rotations dues à la néotectonique, ces directions peuvent s'interpréter comme le reflet d'une collision orthogonale vers le SW peuvent s'interpréter comme le reflet d'une collision orthogonale vers le SW dans l'ouest de la presqu'île et d'une mise en place vers le NW dans sa partie est, résultant d'une collision avec transpression le long du bord sud du bloc pélagonien.

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, . , , , - , , . . . , - , , . , .. - , - , . / ., - . . , / , -, / , .

     

Scapolite-bearing and related calc-silicate layers from the alpujarride series. (Betic cordilleras of Southern Spain). A discussion on their origin and some comments

Generalized development of calc-silicate bands in several alpujarride units of the central and western segments of the Betic Zone, is interpreted as the result of metamorphic differentiation from original calcium-rich sedimentary beds in the sequence. Presence of Scapolite suggests that this phenomenon may have been made possible by the catalizing action of high anion concentrations in the pore fluid medium during metamorphism, probably caused by the existence of evaporic material in the original sediments. This hypothesis, which is further supported by anomalous high Ca, Na and K contents of the enclosing metapelites, leads to the correlation of the present calc-silicate bearing metamorphic formations with well-known permo-werfenian evaporitic series in other units of the Betic Zone. The use of this new criterion of stratigraphic correlation would indicate that highly metamorphosed permo-triassic sequences have often been misidentified as more ancient formations, thus causing an underestimation of the importance of alpine HT-LP metamorphism in the alpujarride tectonic domain.

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Zusammenfassung Das häufige Auftreten von Kalksilikatbändern (manchmal mit Skapolith) in einigen alpujarriden Einheiten, besonders im zentralen und westlichen Abschnitt der betischen Kordillere, wird erklärt als Ergebnis einer metamorphen Differentiation von ursprünglich Ca-reichen Schichten. Die Anwesenheit von Skapolith legt eine hohe Anionenkonzentration der intergranularen fluiden Phasen während der Metamorphose nahe, bedingt durch evaporitisches Material der ursprünglichen Sedimente. Diese Hypothese, zusätzlich gestützt durch den extrem hohen Gehalt der umgebenden Pelite an löslichen Kathionen (Ca, Na, K), erlaubt die Korrelation der Kalksilikatbänder-haltigen Formationen mit aus anderen betischen Einheiten bekannten evaporitischen Serien des Permowerfenïan. Auf die stratigraphische Korrelation angewendet, legt dies nahe, daß öfters hochmetamorphe, permotriadische Serien fälschlicherweise als älter betrachtet wurden, was zu einer Unterschätzung der alpinen Metamorphose (Niederdruck-Hochtemperatur) im alpujarridem Bereich führte.

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Resumen El desarrollo bastante generalizado de bandas de silicatos calcicos, entre los cuales se encuentra a veces una escapolita, en varias unidades alpujárrides de los segmentos central y occidental de la Zona Bética, es interpretado como el resultado de un proceso de diferenciación metamórfica a partir de lechos sedimentarios originalmente ricos en calcio. La presencia de escapolita sugiere que este hecho ha sido probablemente posible gracias a la existencia de una alta concentración de aniones en el fluido metamórfico intergranular, condicionada por la existencia de material evaporitico en los sedimentos originales. Esta última hipótesis que es ulteriormente apoyada por un contenido anómalamente alto de cationes solubles (Ca, Na, K) en las metapelitas encajantes, permite correlacionar las formaciones que contienen los lechos de silicatos calcicos con conocidas series evaporiticas de edad permowerfenense en otras unidades de la Zona Bética. La aplicación de este nuevo criterio de correlación estratigráfica sugiere que series permotriásicas altamente metamorfizadas han sido a menudo erróneamente interpretadas como más antiguas, hecho que ha conllevado a una substimación de la importancia del metamorfismo (BP-AT) alpino en el dominio tectónico alpujárride.

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Résumé Le developpement très fréquent de roches litées à silicates calciques dans quelques unités alpujarrides des regions centrale et occidentale de la Zone Bétique, est interpreté comme la conséquence d'un processus de différenciation métamorphique à partir de lits riches en calcium dans les sequences sédimentaires originelles. La présence de scapolite suggére que ce phénomène a été rendu possible par l'intervention d'un cataliseur naturel, tel que des hautes concentrations en anions dans le milieu fluide intergranulaire pendant le métamorphisme, occasionées probablement par l'existence de materiel évaporitique dans les sédiments originels.Cette hypothese, qui se trouve additionellement supportée par des teneurs élevées en cations solubles des métapelites encaissantes, permet d'assimiler les formations qui contiennent les lits à silicates calciques avec des séries évaporitiques permowerféniennes, bien connues dans d'autres unités des zones internes des Cordilléres Bétiques. L'application de ce nouveau critère de corrélation stratigraphique indiquerait que des séquences permotriasiques fortement affectées par le métamorphisme ont été souvent à tort interprétées comme plus anciennes, amenant ainsi a une sous-estimation de l'importance du métamorphisme alpin (BP-HT) dans le domaine tectonique alpujarride.

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- — — , , , , . , . , : , Na, , , - Permowerfenian, . , - , — — .

     

Wechselbeziehung kaledonischer Deformationspläne nordöstlich Stavanger (Südwest-Norwegen)

Zusammenfassung Zur Ergänzung der petrographischen Neuaufnahme des kaledonischen Gebirges nordöstlich Stavanger durchGeorg Müller wurde eine strukturgeologische Felduntersuchung vorgenommen.Die obersten Partien des Präkambriums und die metamorphe Gesteinsserie des Kambro-Silurs zeigen zwei Deformationspläne, die sich aufgrund ihrer Altersbeziehungen, ihres Deformationsstils und der vorherrschenden Achsenrichtungen deutlich voneinander unterscheiden. Sie sind daher das Ergebnis zweier unabhängiger Deformationsphasen.Die ältere Deformation (F1) hat mit wechselnder Stärke den gesamten Bereich erfaßt. Ihre Faltenachsen zeigen überwiegend Nordwest-Südost-Richtung. Charakteristisch ist Isoklinalfaltung.Die jüngere Deformationsphase (F2) zeigt keinen ausgeprägten Faltungsstil und hat sich vor allem im unteren Teil der kambro-silurischen Gesteinsserie ausgewirkt. Bei den Faltenachsen überwiegt die Nordost-Südwest-Richtung.Das Quarzkorngefüge hat während der F 1-Deformation eine starke Regelung erfahren. Dagegen hat nur sehr intensive F 2-Faltung zu einer Umregelung geführt.

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In order to complete the petrographic mapping of the Caledonian mountains NE of Stavanger by G.Müller, the structural geology was again studied in the field.The upper parts of the Precambrien and the metamorphic rocks of the Cambro-Silurien show two different deformation plans, which may be distinguished clearly by their age, their style of deformation and the predominant orientation of their axes. Therefore, they were originated in two independent deformation phases.The older deformation (F 1) influenced the complete area with changing intensity. Their fold axes show mostly to NW-SE. Isoclinal folds seem to be characteristic.The younger deformation (F2) does not show a typical style of folding. It influenced especially the lower part of the Cambro-Silurian series. The orientation of the fold axes points especially to NE-SW.The orientation of the quartz axes was regulated parallel during the F 1-deformation. Only heavy F 2-folding led to reorientation of the axes.

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Résumé Dans le but de compléter les nouveaux levés pétrographiques de la chaîne calédonienne au nord-est de Stavanger réalisés par G.Müller, l'auteur a entrepris des travaux de terrain au point de vue structural.Les parties supérieures du Précambrien et la série de roches métamorphiques du Cambro-Silurien montrent deux systèmes de déformation, qui se différencient nettement par leur âge, le style de leur déformation et leurs directions axiales prédominantes, Elles résultent donc de deux phases de déformation indépendantes l'une de l'autre.La phase de déformation la plus ancienne (F1) a touché avec une violence plus ou moins forte l'ensemble du domaine. Les axes de plissement prennent principalement la direction nord-ouest/sud-est. Son plissement isoclinal est très caractéristique.La phase de déformation plus jeune (F 2) ne présente aucun style de plissement bien marqué et a agi principalement sur la partie inférieure de la série de roches cambro-siluriennes. Les axes de plissement sont surtout dirigés nord-est/sud-ouest.Les grains de quartz ont été soumis à une forte régulation pendant la première phase de déformation (F1). Par contre c'est uniquement là où le plissement a été très intense au cours de la deuxième phase (F 2) que le quartz a pris une nouvelle structure.

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Stavauger, Georg üll', . , . , , . (F₁) . , . , NW-SE . . (F₂) , . ., - . , . ., NE-SW. F₁ . F₂ .

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Den Herren Professoren Dr. F.Karl, Kiel, und Dr. G.Müller, Clausthal, möchte ich hiermit für anregende Diskussionen und die gute Zusammenarbeit, Herrn Dr. G.Braun und Dr. A.Richter (beide Kiel) für die Mithilfe bei den Korngefügeanalysen danken. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für die Finanzierung der Untersuchungen — im Rahmen des Forschungsvorhabens Gesteinsmetamorphose — zu Dank verpflichtet.     

Neuere Untersuchungsmethoden der Geophysik und das Problem der Bewegung der Kontinente

Zusammenfassung Die Arbeit gibt eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand der geophysikalischen Vorstellungen zur Kontinentalverschiebung. Die grundlegende paläomagnetische Beweisführung für großräumige Kontinentalbewegungen wird als richtig angesehen, und die Daten, die auf laufende Bewegungen in dieser Größenordnung hinweisen, werden kurz besprochen. Die statische und die dynamische Ausdeutung der Gravitation, des Wärmeflusses und der seismologischen Ergebnisse weisen auf eine Abweichung der Erde von der Idealform und auf die Ungleichförmigkeit innerhalb der Erde hin. Als dynamische Deutung bietet die Konvektionshypothese die beste Erklärung für Kontinentalbewegungen, und es wird versucht, mit dieser Hypothese auch die neuesten ozeanographischen Ergebnisse zu interpretieren. Schließlich seien einige geologische Folgerungen aus der Konvektionshypothese, wie z. B. der Verschiebungsmechanismus, betrachtet. Eine mögliche zyklische Theorie für die ozeanische Kruste sowie die Beziehung zwischen abweichenden paläomagnetischen Ergebnissen und Fragen der Großtektonik in orogenen Gebieten werden diskutiert.

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The present state of geophysical ideas with respect to continental drift is reviewed. The basic palaeomagnetic argument for large scale continental displacement outlined is accepted as valid, and the data available indicating current movements of the same order of magnitude briefly discussed. Two interpretations, static and dynamic, of the gravity, heat flow, and seismic data which indicate the departure of the Earth from a hydrostatic state are described.Adopting the dynamic interpretation, the convection hypothesis offers the best available explanation for continental drift. An attempt is made to show how this can also be used to interpret modern oceanographic results. Finally some of the geological implications of the convection hypothesis as the drift mechanism are considered. Reference is made to a possible cycling of the oceanic crust, and to the possible relation of the anomalous palaeomagnetic results to the questions of megatectonics in orogenic areas.

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Résumé Les idées géophysicales modernes en ce qui concerne les déplacements des continents sont décrites. Acceptant les arguments paléomagnétiques comme base, les indications des mouvements actuels de même ordre de grandeur sont indiquées. Il se trouve deux interprétations importantes, statique et dynamique, des résultats gravimétriques, du flux de chaleur et de la séismologie qui indiquent une déviation de la Terre de la forme hydrostatique.Si l'on accepte l'interprétation dynamique, alors c'est la théorie des courants convectifs dans le manteau qui, jusqu'à présent, peut mieux expliquer les déplacements des continents. Cette étude essaye de montrer l'interprétation à l'aide de cette théorie des données océanographiques récentes. Enfin les implications géologiques de convection comme mécanisme de déplacements sont considérées, telle que l'idée d'un mouvement cyclique de la croûte océanique, et les relations possibles entre les résultats paléomagnétiques anomals et les questions mégatectoniques des zones orogéniques.

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Contribution no. 28 W. R. U. Geology Dept.

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For the German translation of this article my most sincere thanks must be recorded to Dipl. Geol. O.Stehn and K.Krumsieck, Geol. Inst. Bonn, and to the editorial staff of Geol. Rundschau.     

Untersuchungen an pluvialen Wässern der Ost-Sahara

Zusammenfassung Den Grundlagen der C-14-Datierung von Wasser folgen Ausführungen über Ursprung und Anfangskonzentration dieses Isotops im Grundwasser, Verfälschungsmöglichkeiten und Ausführungen über das Isotopenverhältnis C-13/C-12 als geologisches Instrument. Der Hauptteil der Arbeit beschäftigt sich mit der Altersberechnung der in Frage stehenden Grundwasserproben.

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Basal considerations concerning C-14-dating include origin and primary concentration of this isotope in subsurface waters. These and, C-13/C-12 proportion are discussed in their value for geological conclusions. Finally, absolute-age determinations of this kind are dealt with.

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Résumé Sur la base de la datation des eaux à partir du C 14, les auteurs présentent leurs déductions sur l'origine et la concentration de cet isotope dans les eaux des nappes aquifères ainsi que sur les contaminations possibles, et s'étendent sur le rapport des isotopes C-13/C-12 comme instrument géologique.La partie principale du travail a trait aux calculs d'âge des eaux prélevées ici.

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Convection experiments and the driving mechanism

The problem of mantle convection is discussed in light of laboratory and numerical experiments. Since Wegener's time our knowledge of earth behaviour has increased, so that we are in a better position to explain continental drift. The explanation of this phenomenon must inevitably include mantle convection. The problem has three aspects: the physical laws, the boundary conditions, and the material. We find that a likely model is high-Rayleigh number convection in a medium of temperature, pressure, and stress-dependent rheology; in this model we expect a strong and heavy upper thermal boundary layer and a fluid and light lower boundary layer. The upper one consists of the lithospheric plates which highly organize the large-scale circulation, while the lower one at the core-mantle boundary becomes unstable in the form of diapirs, plumes, or blobs in a fashion rather independent of the large-scale circulation. This model has the potential of reconciling the conflicting views of horizontal and vertical tectonics.

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Zusammenfassung Das Problem der Mantelkonvektion wird im Lichte neuer Laboratoriums- und Computerexperimente diskutiert. Seit Wegener haben wir über das Verhalten des Erdkörpers manches hinzugelernt, so daß wir bessere Aussichten haben, die Kontinentalverschiebung zu erklären. Die Erklärung muß den Aspekt der Konvektion einschließen, ihre Form ist jedoch noch offen. Das Problem ist ein dreifaches: es umfaßt die Lösung physikalischer Gleichungen, es beinhaltet unzureichend bekannte Randbedingungen, und es schließt die von der Lösung beeinflußten — nicht a priori vorhersagbaren — Materialeigenschaften mit ein. Ein heute wahrscheinliches Modell ist Konvektion bei hoher Rayleigh-Zahl in einem Medium mit temperatur-, druck- und spannungsabhängiger Rheologie. Es sind thermische Grenzschichten zu erwarten, deren obere durch die kalten hochviskosen bzw. festen und schweren Lithosphärenplatten gebildet wird, während die untere an der Kern-Mantel-Grenze heiß, flüssig und leicht ist. Die Platten sind gravitativ instabil und üben einen stark ordnenden Einfluß auf die großräumige Mantelströmung aus. Die untere Grenzschicht ist ebenfalls instabil und hat die Tendenz, die großräumige Zirkulation diapirartig zu durchbrechen. Durch dieses Modell kann der Konflikt zwischen Horizontal- und Vertikaltektonik gelöst werden.

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Résumé Le probléme de la convection du manteau est discuté à la lumière de nouvelles expériences de laboratoire et à l'ordinateur. Depuis Wegener nous avons appris bien des choses sur le comportement du corps terrestre ce qui nous donne de meilleurs vues pour expliquer le déplacement des continents. L'explication doit comporter l'aspect de la convection, dont la forme reste encore ouverte. Le problème est triple: il comporte la solution d'équations physiques, il implique les conditions à la limite qui ne sont pas assez connues, ainsi que les proprietés des matériaux, qui, non prévisibles a priori, sont influencées par les solutions. Un modèle probable est la convection, dans le cas d'un nombre de Rayleigh élevé, dans un milieu à rhéologie dépendant de la température, de la pression et de la tension. Il faut s áttendre à l'existence de couches-limites thermiques, dont la supérieure consiste dans les plaques lithosphériques froides et denses, visqueuses, voire «consolidées», tandis que l'inférieure, située à la limite du manteau et du noyau, est chaude, liquide et légère. Les plaques sont instables et exercent une forte influence dans l'ordonnance à grande échelle des courants du manteau. La couche limite inférieure est également instable et possède la tendance de pénétrer diapiriquement dans cette grande circulation. Ce modèle donne la possiblité de régler le conflit entre la tectonique horizontale et verticale.

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Gravity-flow dominated sedimentation on the Buda paleoslope (Hungary): Record of Late Eocene continental escape of the Bakony unit

The Upper Eocene sequence of the Buda Hills consists of fluvial and shallow marine conglomerates, sandstones, bioclastic shallow-water limestone, marlstone and pelagicGlobigerina marl. The succession illustrates rapid, overall subsidence of the area, from terrestrial environments to bathyal depths. Sedimentation occurred on slopes situated on the flanks of synsedimentary basement antiforms. Vertical growth of antiforms caused progressive tilting of beds, layer-parallel extension by boudinage and faulting, and induced redeposition by mass flow. Antiforms are localised in the dextral Budaörs shear zone and in the Buda imbricate stack, which accommodated the dextral displacement. The latter is underlain by blind reverse faults probably merging into a detachment fault at shallow depths. These structures were formed by WNW-ESE oriented compression and NNE-SSW directed tension. The morphological expression of the imbricate stack is the SE-facing Buda slope.The Bakony unit, while escaping from the Alps, was bordered by a northern sinistral and a southern dextral shear zone. Synsedimentary tectonics in the Buda Hills demonstrates the style of deformation inside the escaping block, close to the southern border zone. Tectonically controlled sedimentation suggests that escape tectonics was active as early as Late Eocene time.

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Zusammenfassung Die obereozäne Folge der Budaer Berge wird aus fluviatilen und Abtragungskonglomeraten, Sandsteinen, bioklastischen Flachwasserkalken, Mergelgesteinen sowie pelagischenGlobigerina-Mergeln aufgebaut. Die Abfolge weist eine rapide, im gesamten Gebiet vonstatten gehende Absenkung von kontinentaler Entwicklung bis zu bathyalen Tiefen nach.Die Sedimentation tritt auf Paläoabhängen an den Flanken von synsedimentären Antiklinalen auf Gesteinen des Basements auf. Die Hebung der Antiklinalen verursachte eine progressive Kippung der Sedimente eine schichtparallele Dehnung, durch Boudinage und Verwerfungen und induzierte eine Umlagerung durch Massenströme. Die Antiklinalen sind staffelförmig in der rechtsdrehenden Scherzone von Budaörs und in der verschuppten Brandungssäule von Buda angeordnet, die die Verwerfung begleiten. Die Zone von Buda korrespondiert zu einem SE-vergenten komplexen Abhang. Es liegt eine Unterlagerung von antithetischen Blindverwerfungen vor, die vermutlich in geringer Tiefe in eine Abscherungsverwerfung Übergeht. Alle Strukturen wurden durch WNW-ESE gerichtete Kompressionen und NNE-SSW orientierte Dehnungen geformt.Die Einheit des Bakony war während der Abtrennung von den Alpen umgrenzt durch eine nördliche sinistrale und eine südliche dextrale Scherzone. Die synsedimentäre Tektonik in den Budaer Bergen demonstriert den Deformationsstil innerhalb des abwandernden Blockes eng an der südlichen Grenzzone. Die tektonisch kontrollierte Sedimentation unterstreicht, dass die Ausquetschungstektonik bis in das späte Eozän hinein aktiv war.

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Résumé La séquence sédimentaire d'âge éocène supérieur des collines de Buda est constituée de conglomérats fluviatiles et marins, de grès, de calcaires bioclastiques et de marnes néritiques ou pélagiques àGlobigerina. Cette succession correspond à une subsidence rapide, régionale, passant d'un environnement terrestre à un environnement bathial. La sédimentation s'est effectuée sur les pentes situées sur les flancs des anticlinaux synsédimentaires. Le soulèvement de ces anticlinaux a provoqué le basculement progressif des couches, une extension parallèle à la stratification avec boudinage et fractures, ainsi que le remaniement de sédiments par divers écoulements gravitaires. Les anticlinaux se situent dans la zone décrochante de Budaörs dont le déplacement dextre a été accompagné par un système d'écailles: la zone de Buda. Cette zone correspond à une pente complexe sédimentaire à vergence SE. Elle est caractérisée par des failles inverses aveugles qui se raccordent probablement à faible profondeur à une surface de décollement. Toutes ces structures ont été engendrées par une compression WNW-ESE et une extension NNE-SSW.Durant l'échappement continental, l'unité de Bakony était bordée au nord par une zone cisaillante sénestre et au sud par une zone cisaillante dextre. La tectonique synsédimentaire dans les collines de Buda montre le style de la déformation à l'intérieur du bloc séparé, près de sa limite méridionale. La sédimentation, régie par la tectonique, indique que l'échappement continental avait déjà commencé à l'Eocène supérieur.

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The tectonic history of the Pre-Saharan depression (Morocco) a geomorphological interpretation

During the Cretaceous and Tertiary periods the Pre-Saharan depression between Ouarzazate and Errachidia was an area of deposition in a spatially and chronologically highly differentiated pattern. The variable structural and tectonic history of this region in also reflected in its denudational development. Until the late Pliocene/early Pleistocene the western part (Ouarzazate basin) was a depositional basin for lacustrine and alluvial sediments. Pediment formation did not start before the Pleistocene period. In the central part of the depression (between Boumalne and Tinerhir) denudational activity on cuesta scarps started already in the late Miocene to early Pliocene as can be deduced from a new dating of the Foum el Kous volcano (2.9 my) and from Djebl Sarhro gravels on the crest of the Paleogene scarp. In the easternmost part of the depression (between Goulmima and Errachidia) there are no Neogene sediments, and the calculations of rates of scarp retreat demonstrate that scarp backwearing must have begun in the late Eocene. Thus the shift from depositional to erosional activity in the Pre-Saharan depression ranges from the late Eocene to the Pleistocene. This is at the same time an expression of its complex tectonic history.

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Zusammenfassung Die präsaharische Senke zwischen Ouarzazate und Errachidia war während der Kreide und des Tertiärs ein Sedimentationsgebiet mit zeitlich und räumlich hoch differenzierten Fazies- und Mächtigkeitsabfolgen. Die variable strukturelle und tektonische Entwicklung dieser Zeit spiegelt sich wider in der nachfolgenden Abtragungsgeschichte. Der westliche Teil der Senke, das Becken von Ouarzazate, war bis zum späten Pliozän/frühen Pleistozän ein Ablagerungsbecken für limnische und alluviale Sedimente, bis im frühen Pleistozän die Genese von Pedimenten einsetzte. Im zentralen Teil der präsaharischen Senke zwischen Boumalne und Tinerhir begann die erosive Reliefentwicklung an Stufenhängen bereits im späten Miozän bis frühen Pliozän, wie sich aus einer absoluten Datierung des Ankaratrits des Foum el Kous (2,9 my) ableiten läßt, der sich in die zu dieser Zeit bereits existente Stufenvorlandzone ergoß. Eine untere Zeitmarke für die Entstehung der Schichtstufe stellen die von Süden vom Djebl Sarhro in die Senke hereintransportierten Schotter von Timadriouine dar. Im Ostteil der präsaharischen Senke zwischen Goulmima und Errachidia fehlen neogene Sedimente, und die Ermittlung von Stufenrückwanderungsraten für die Hamada de Meski zeigt, daß die Abtragung hier schon im späten Eozän eingesetzt haben muß. Der Wechsel von Sedimentations- zu subaerischen Abtragungsbedingungen reicht in der präsaharischen Senke vom frühen Pleistozän im Westen bis zum Eozän im Osten. Das ist auf geomorphologischer Grundlage ein Hinweis auf die komplexe strukturelle und tektonische Entwicklung dieser Region.

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Résumé Au cours du Crétacé et du Tertiaire, la dépression présaharienne entre Ouarzazate et Errachidia a été un domaine de sédimentation marqué par de fortes variations de faciès et d'épaisseurs dans le temps et dans l'espace. L'histoire structurale et tectonique mouvementée de cette période se reflète également dans la dénudation qui a suivi. La partie ouest de la dépression (bassin d'Ouarzazate) a constitué jusqu'à la limite Plio-Pléistocène une aire de dépôt de sédiments lacustres et alluviaux; la formation de pédiments n'y a débuté qu'au Pléistocène. Dans la partie centrale de la dépression, entre Boumalne et Tinerhir, l'érosion en cuestas a débuté dès le Miocène supérieur/Pliocène inférieur, comme l'indique une datation récente à 2,9 Ma de l'ankaratrite du volcan Foum el Kous qui s'est écoulée en avant d'une cuesta qui existait déjà à ce moment. Une limite inférieure pour la formation des cuestas est fournie par les graviers de Timadriouine transportés dans la dépression depuis le sud à partir du Djebel Sarhro.Dans la partie orientale de la dépression présaharienne, entre Goulmina et Errachidia, les sédiments néogènes font défaut et l'évaluation de la vitesse de recul des fronts de cuestas montre que ce processus a dû commencer à l'Eocène supérieur. Ainsi, le passage de la sédimentation à l'activité érosive dans la dépression pré-saharienne varie du Pléistocène inférieur à l'ouest, à l'Eocène à l'est. C'est là, à partir de données géomorphologiques, une indication de l'histoire structurale et tectonique complexe de cette région.

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- Ouarzazate Errachidia , , , . . , Ouarzazate / ; . Boumalne Tinerhir () , , Foum el Kous (2,9 Ma), . Timadriouine Djebl Sarhro . Goulmina Errachidia Hamada de Meski , , , . , . .