Der nördliche Harzrand — flache Abscherbahn oder wrench-fault-system?

Zusammenfassung Der nördliche Harzrand stellt eine tektonische Grenze dar zwischen dem varistischen Grundgebirge und dem triassischmesozoischen Deckgebirge des süd-niedersächsischen Berglandes. Der Charakter dieser Störungslinie wurde in der Vergangenheit vielfach diskutiert. Es läßt sich zeigen, daß der nördliche Harzrand keine mehr oder weniger flach nach Süden einfallende Schaufelfläche darstellt. Durch den Vergleich mit ähnlichen tektonischen Elementen, die in den Steinkohlenlagerstätten Nordrhein-Westfalens aufgeschlossen sind, ergibt sich vielmehr das Bild eines bereits varistisch angelegten und saxonisch reaktivierten wrench-fault-Systems.

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The northern margin of the Harz-Mountains is the tectonic border between the Variscan basement and the Triassic-Mesozoic sequence of southern Lower Saxony. The nature of this fault-zone has been controversial. It can be demonstrated by comparison with similar tectonic features exposed in the coal-mining areas of Northrhine-Westphaha that it is part of a wrench-fault-system rather than a shallow dipping décollement-structure. This fault system has been generated during the Variscan orogeny and has been reactivated by Saxonian movements.

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Résumé Le bord du nord du Harz se présente comme une limite tectonique entre le soubassement varisque et les couches de couverture mésozoïques-triasiques du pays vallonné de la Basse-Saxe du Sud. Le caractère de cette ligne de dislocation a fait l'objet de discussions multiples dans le passé. On peut montrer que la limite nord du Harz n'est pas un décollement à pendage sud plus ou moins faible. Au contraire, par comparaison avec des structures tectoniques analogues, exposées dans le district houiller de la Rhénanie du Nord-Westphalie, le modèle s'impose d'un système de failles de décrochement (wrench-faults), engendrées pendant l'orogenèse varisque et réactivées par les mouvements saxoniens.

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Les degats radiatifs dans le charbon uranifere du schaentzel

Résumé L'étude minéragraphique et autoradiographique du charbon du Schaentzel montre le caractère surimposé de la minéralisation d'uranium, son mode d'introduction et de fixation. On a observé une très faible activité du charbon dépourvu d'inclusions ou de fissures, ainsi qu'une relation entre l'augmentation locale de la réflectivité et la quantité d'uranium.

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Mineragraphic and autoradiographic study of the Schaentzel coal shows the superposed character of the uranium mineralization and its mode of introduction and fixation. One observes a very low activity of coal, devoid of inclusions or fractures, and a relationship between the local increase of reflectivity and quantity of uranium.

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Zusammenfassung Eine erzmikroskopische und Kernemulsionsplatte Untersuchung der Schaentzel Kohle zeigt den sekundären Charakter der Uranvererzung, die Art ihrer Zufuhr und Ablagerung. Es konnte eine sehr schwache Aktivität der Einschluß- bzw. spaltfreien Kohle, sowie eine Beziehung zwischen den örtlichen Ansteigen des Reflexionsvermögen und der Uranmenge beobachtet werden.

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Geologic evolution of the westernmost part of the internal Betic zone (Betic Cordilleras,Southern Spain)

The Serranía de Ronda (western Betic Cordilleras, S-Spain) is formed by different tectonic units of the Betic internal domain. Stratigraphic correlations of the Permo-Triassic and Triassic sedimentary sequences imply that one part of the Mesozoic carbonates of the Rondaides (Dorsale bétique), namely the Cabrilla unit (Dorsale interne), is shearedoff from the frontal part of the Malaguides, and another part (Nieves unit, Dorsale externe) forms the Mesozoic cover of the alpujarride Casares unit. The first alpine compressional phases took place in the Paleogene; post-metamorphic movements followed in the time between the Upper Aquitanian and the Upper Tortonian. From geometrical considerations it can be concluded that the Malaguides originated paleogeographically from a more internal region than the Alpujarrides.

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Zusammenfassung Am Aufbau der Serranía de Ronda (westliche Betische Kordilleren, S-Spanien) nehmen verschiedene Einheiten der betischen Intemzonen teil. Stratigraphische Vergleiche der permotriadischen und triadischen Sedimentserien erlauben den Schluß, daß die mesozoischen Karbonate der Rondaiden (Dorsale bétique) zu einem Teil (Cabrilla-Einheit, Dorsale interne) von der frontalen Partie der Malagiden abglitten und zum anderen Teil (Nieves-Einheit, Dorsale externe) das abgescherte Mesozoikum der alpujarriden Casares-Einheit bilden. Die ersten alpinen Kompressionsphasen sind im Paleogen anzusetzen, da für mesozoische Deckenbewegungen beweiskräftige Argumente fehlen. Zwischen Oberaquitanian und Obertortonian fanden post-metamorphe Überschiebungen statt. Aus geometrischen Gründen wird angenommen, daß die Malagiden paläogeographisch internerer Herkunft sein müssen als die benachbarten Alpujarriden.

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Resumen La Serranía de Ronda (Cordilleras béticas occidentales, Prov. Málaga) está formado por diferentes unidades del conjunto bético interno. Correlaciones estratigráficas del Permo-Triásico y del Triásico de los diferentes unidades permiten la conclusión que los Rondáides (Dorsal bética) está por una parte (unidad de Cabrilla, Dorsal interna) el revestimiento mesozóico de la parte frontal de los mantos maláguides, y por otra parte (unidad de las Nievas, Dorsal externa) la parte mesozóica de la unidad alpujárride de Casares. Las primeras fases alpinas de compresión deben ser situadas en el Paleógeno. Las traslaciones post-metamórficas de mantos son de edad aquitaniense superior hasta pre-tortoniense superior. Con argumentación geométrica se puede concluir que los Maláguides son de un orígen paleográfico más interno que los Alpujárrides.

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Mineralogical composition of the Nyiragongo rocks

The author reviews briefly the application of the AMS calculation of rock analyses developed byAlfred Rittmann to the lavas of the Nyiragongo volcano in North Kivu, Republic of Congo (Kinsasha). In that volcanic field illustrated in Fig. 1, two petrographic provinces can be distinguished: the Nyamuragira area with volcanics of the basanite group (moderate degree of undersaturation) and the Nyiragongo area with those of the leucitite-nephelinite-melilitite group (high degree of undersaturation).In contrast to the Al-rich titanian clinopyroxene of the leucitites and nephelinites, that of the typical nepheline melilitites is poor in Al and Ti with relatively small amount of the acmite component. The melilitites show a significant excess of the alkalies over aluminum. At least a part of this excess is contained in the glassy material found in the rocks. It is suggested that the genesis of the Nyiragongo magma, mainly melilititic in composition, is possibly connected with carbonatic fractions in the magma basin and enrichment of the alkalies by gaseous transfer in the form of carbonates.

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Zusammenfassung Verf. überblickt kurz die Anwendung der vonAlfred Rittmann ausgearbeiteten AMS-Berechnungsmethode von Gesteinsanalysen auf die Laven des Nyiragongo-Vulkans in Nord Kivu, Republik Congo (Kinsasha). In dem betr. vulkanischen Gebiet (Fig. 1) können zwei petrographische Provinzen unterschieden werden: das Nyamuragira-Gebiet mit Vulkaniten der Basanitgruppe (mäßig untersättigt) und das Nyiragongo-Gebiet mit Gesteinen der Leuzitit-Nephelinit-Melilitithgruppe (stark untersättigt).Im Gegensatz zu dem Al-reichen Titanklinopyroxen der Leuzitite und Nephelinite, ist derjenige der typischen Nephelin-Melilitithen arm an Al und Ti mit einem relativ niedrigen Gehalt an Akmitkomponente. Die Melilitithe zeigen einen bedeutenden Überschuß von Alkalien über Aluminium. Wenigstens ein Teil dieses Überschusses ist in dem glasigen Material enthalten, das in den Gesteinen vorkommt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Entstehung des hauptsächlich melilitithischen Nyiragongo-Magmas möglicherweise mit karbonatischen Anteilen der Magmaherde und mit Anreicherung von Alkalien durch Gastransport in Form von Karbonaten verknüpft ist.

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Résumé L'auteur étudie brièvement la méthode AMS deAlfred Rittmann pour la calculation d'analyses de roches, appliquée aux laves du Nyiragongo volcan en Kivu nord, République Congo (Kinsasha). Dans ce terrain volcanique (voir table 1) deux provinces pétrographiques peuvent etre distinguées: la région Nyamuragira avec des volcans du groupe basanite (peu sous-saturés) et la région Nyiragongo avec des volcans du groupe leucitite-nephelinite-melilitite (fort sous-saturés).Au contraire du clinopyroxène titanien, riche en Al, des leucitites et des nephelinites, celui des typiques nephelines-melilitites est pauvre en Al et Ti avec un degré peu considérable d'acmite. Les melilitites montrent un excès considérable d'alcalis sur aluminium. Au moins une partie de cet excès se trouve dans la matière vitreuse qui existe dans les roches. Il est indiqué que la genèse du Nyiragongo magma, qui est principalement melilitique, est peut-être reliée avec des fraction carbonatiques des centres magmatiques et avec l'enrichissement des alcalis par le transport de gaz.

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Dedicated to Professor Dr. A.Rittmann on the occasion of his 75. birthday     

Die tertiäre und quartäre Entwicklung im Bereich der Kufrah-Oasen (Zentrale Sahara) unter besonderer Berücksichtigung aktualistischer Vorgänge

Zusammenfassung Im Verlauf der Oberkreide und des Tertiärs bestand im Bereich der Kufrah-Oasen eine Einebnungstendenz, die mit der Bildung einer Peneplain ihre Vollendung fand. Die Umlagerungsprodukte, nur wenige Meter mächtige Sande und Feinkiese, wurden während einer warmfeuchten Klimaperiode lateritisiert und anschließend unter semiariden Bedingungen zur Eisenkruste I verhärtet. Auf den geringfügig höher gelegenen Iateritfreien Erosionsflächen kam es zur Ausbildung einer Silikatkruste. Ein Wechsel zu feuchterem Klima und eventuelle schwache epirogenetische Hebungen des Gebietes bewirkten eine teilweise Erosion der Silikat- und der Eisenkruste sowie der Sedimente der Nubischen Serie. Dabei entstanden teils brecciöse, teils fanglomeratartige Sedimente, die sowohl auf der Eisenkruste I als auch auf dem mesozoischen Untergrund abgelagert wurden. Erneute Klimaveränderungen führten jetzt zur Laterisierung und Verhärtung der vorliegenden maximal 10–12 m mächtigen Sedimente und zur Entstehung der Eisenkruste II.Eine Tiefenerosion setzte ein, die die bestehende Peneplain in Insel- und Tafelberge auflöste. Eine kurzzeitige Unterbrechung der Erosion im Altquartär begünstigte die Sedimentation von Kiesen und von Grobschutt auf einem ca. 50 m unterhalb der ehemaligen Peneplain gelegenen Niveau. Der Grobschutt wurde ebenfalls lateritisiert zur Eisenkruste III.Eine Analyse des fossilen aquatischen Systems zeigt ein stark verzweigtes Flußsystem, das das gesamte Gebiet der Kufrah-Oasen von SW nach NE entwässerte. Die Erosionsprodukte wurden zum größten Teil abtransportiert. Daher sind nur geringmächtige fluviatile Sedimente erhalten.Mit dem Ende des Pleistozän wurde die aquatische Erosionstätigkeit durch Wechsel von feuchtem zu trockenem Klima mit wenigen Ausnahmen beendet. Es kam zur Ablagerung feinklastischer limnischer Sedimente in lokalen Depressionen, denen äolische Sande zwischengeschaltet wurden. In dieser Übergangsphase bildeten sich Schwemmfächer am Fuße von Schichtstufen und Inselbergen, wobei zum Teil bereits existierende Sanddünen überlagert wurden. Es vollzog sich alternierend ein Wechsel von feuchtem zu trockenem Klima. Der Beginn einer ariden Klimaentwicklung kann in die Zeit um 6000 B. P. gesetzt werden.Die meteorologischen Daten der Station Kufrah seit 1933 zeigen nur noch eine äolische Aktivität als Wechselwirkung von Erosion und Sedimentation an. Reliktflächen sind die Hammada- und Serirflächen; überwiegend Sedimentation findet in der Ausbildung von Dünen und Sandtennen statt. Die Sandtennen sind in multimodale ebene und bimodale undulierende Tennen zu unterteilen. Die Bimodalität ist eine Funktion des selektiven Abtransportes mittlerer Korngrößen und deren Anreicherung als Sanddünen oder Sandanwehungen. Die undulierenden Sandtennen sind daher eine Weiterentwicklung ebener Sandtennen. Dünen existieren in Form von Seif- und Barchandünen oder als eine Kombination aus beiden.Die aktualistischen Vorgänge des vollariden Gebietes der Kufrah-Oasen zeigen eine Tendenz zum erneuten Reliefausgleich durch Deflation und Korrasion exponierter Areale und Sedimentation in Depressionen.

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During the Upper Cretaceous and Tertiary time a tendency of relief deplaning existed in the Kufrah-Oasis area which was completed by the development of a peneplain. The eroded material, sands and gravels of a thickness of only a few meters became lateritic during a period of warm and moist and was hardened to ironcrust I during a semiarid climat. On the slightly higher erosional planes without laterite a silicacrust was developed. A change to a more humid climat and possibly slight epirogenic lifting of the territory brought about an in part erosion of the silicacrust, the ironcrust I and the mesozoic rocks. Thereby breccious and fanglomeratic sediments were deposited and after laterization and hardening the ironcrust LI was formed. An indeep erosion began and disolved the existing peneplain into mesas and inselbergs. A short interruption in the erosional activity during Early Quarternary favoured the sedimentation of coarse grained material which was laterized to ironcrust III. An analysis of the fossil aquatic system shows an extensively branched river system which drained the whole territory of the Kufrah area from SW to NE. The eroded material was flushed away to a great extent, so that only some very thin beds of fluvial sediments still exist. At the close of the Pleistocene the aquatic erosional activity ended by a change from humid to arid climate. Only fine clastic limnic sediments were deposited in some local depressions often alternating with aeolian sands. In this transition period alluvial fans developed on the foot of mesas, in some locations sedimentated on top of already existing-sanddunes. The begin of an arid desert climat can be put at approximately 6 000 years before present.The data of the Kufrah meteorological station since 1933 show the possibility of only aeolic activity in form of mutual erosion and sedimentation. The relic planes are the hammada and serir planes. Sedimentation is responsible for the creation of dunes and sandflats. The sandflats can be differenciated into multimodal even flats and bimodal gently undulating flats. The bimodality is a function of the selective removal of sand grains with distinctive diameters and their accumulation as dunes or sand drifts. The undulating sandflats therefore are a further development of the even sandflats. Dunes exist in form of seifdunes or barchan dunes or as combinations of both types.The actualistic events in the fully arid area of the Kufrah-Oasis again show a tendency towards levelling out of the relief by deflation and corrasion of exposed areas and sedimentation in depressions.

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Résumé Au cours du Crétacé supérieur et du Tertiaire, dans la région des Oasis de Koufra eut lieu un aplanissement dont la phase finale a abouti à une pénéplaine. Les produits du remaniement, des sables et des graviers de faible puissance, ont été látéritisés pendant une période chaude et humide indurés sous un climat semi-aride en croute ferrugineuse I. Sur les surfaces d'érosion plus élevées sans latérite se développait une croûte siliceuse. Le changement vers un climat plus humide et de faibles soulèvements tectoniques provoquèrent une érosion partielle des croûtes ferrugineuses et siliceuses et des sédiments de la série nubienne. Par ce remaniement se formaient des brèches et des fanglomérats qui se sont sédimentées aussi bien sur la croûte ferrugineuse I que sur le substratum méozoique. Un nouveau changement de climat provoqua la latéritisation et le durcissement des sédiment bréchiques et fanglomératiques la formation de la croûte ferrugineuse II.A la limite Tertiaire/Quaternaire commenca une érosion intense qui façonna la pénéplaine existente en inselbergs et tafelbergs. Une interruption brève de l'érosion au Quaternaire inférieur favorisa la sédimentation de graviers et blocs à un niveau d'à peu près 50 m inférieur à l'ancienne pénéplaine. Les graviers et les blocs ont été latéritisés ensemble pour former la croûte ferrugineuse III.Une anlyse du système hydrographique du Pleistocéne montre que toute la région des oasis de Koufra était drainée vers le Nord, période durant laquelle aucune sédimentation n'a eu lieu. A la fin du Pleitocène le climat changea une nouvelle fois pour devenir plus sec et l'érosion fluviatile se termina. Dans la phase de transition se déposèrent, au pied des corniches et des inselbergs, des éventails alluviaux en alternance avec le sable éolien. Le changement à un climat plus aride peut être daté à peu près 6000 B. P.Les données météorologiques de la station de Koufra, depuis 1933, ne permettent qu'une activité éolienne soit comme sédimentation soit comme érosion. Les surfaces »Hammada« et »Serir« sont des surfaces d'érosion résiduelles. La sédimentation se manifeste sous la forme de dunes et de plaines de sable. Les dunes existent sous forme de barchanes et de seifs; les plaines de sable sont à subdiviser du point de vue de la granulométrie en aires multimodales et en aires ondulées bimodales. La bimodalité est und fonction du transport sélectif des grains moyens.Le processus exogène récent dans la région des oasis de Koufra montre la tendance à un nouvel aplainissement effectué par une déflation et corrasion des terrains en relief et une sédimentation dans les dépressions.

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Gekürzte Dissertation D 77.     

The micro-scale simulation of maturation: outline of a new technique and its potential applications

A micro-analytical technique has been developed for artifically maturing sedimentary organic matter and then quantifying the major components generated during this process in a single analytical step. Such a capability is well-suited for examining the compositional relationships between kerogens and petroleums, determining reaction kinetics and making precursor-product mass balances. According to this technique, simulations are made using sealed glass capillary tubes (heated here for three days at 300 °C, 330 °C and 350 °C). Pyrolysis products are then released directly into a combined thermovaporisation/pyrolysis-GC instrument and the major components of the entire C₁ yto C³⁵ range can be quantified in a single step using gas chromatography. Alkene yields are very low and pyrolysates are oil-like. This is exemplified by the fact that then–C₉–C₁₉ alkane distribution range of simulated whole petroleum chromatograms, from originally immatureGloeocapsamorpha-typz alginite A, resembles that seen in crude oils generated from this same kerogen type in nature. Sealed tube experiments usingBotryococcus type alginite A generated a »high wax« pyrolysate. The relative abundance ofn-alkanes in the C₂–C₃₂ range of many kerogen pyrolysates does not appear to change significantly despite an approximately fifteen-fold difference inn-alkane yield between the 300 °C and 350 °C experiments. Kerogens which are »paraffinic« oil-prone, and whose pyrolysates are very rich inn-alkanes might therefore generate petroleums in nature with a fixed wet gas (C₂-C₄) to oil (C₅+) ratio. Alginite B in a Greenland shale is much more thermally labile than eitherBotryococcus-type alginite A orGloeocapsamorpha-type alginite A. The mass balance capabilities of the technique have been tested using Alum Shale kerogen. Two gas chromatograms were obtained, one for the free compounds generated during simulation, and one for the high temperature pyrolysate of the kerogen residue, for each heating experiment. Precursor-product relationships were qualitatively assessed, and dead carbon formation was quantified in this exercise.

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Zusammenfassung Eine mikro-analytische Methode zur künstlichen Reifung sedimentärer organischer Substanz konnte entwickelt werden. Dabei werden die Hauptkomponenten, die während des Vorgangs freigesetzt werden, quantitativ erfaßt. Grundlagen dieser Methode sind Simulationen mit kapillaren Glasröhren, nach welchen die Pyrolyse-Produkte direkt in ein kombiniertes Thermovaporation/Pyrolyse-GC Instrument freigesetzt werden. Mit Hilfe der Gas-Chromatographie können in einem einzigen Schritt die Hauptkomponenten der gesamten C₁ bis C₃₅ Spannbreite quantitativ erfaßt werden. Kerogen-Typisierung und Abschätzung des Muttergesteinspotentials werden stark vereinfacht, wenn die Verhältnisse der Vorläufer-Produkte sorgfältig bestimmt und die chemisch-kinetischen Parameter für einzelne Komponenten, Komponentengruppen und/oder Siedepunktbereiche berechnet werden. Diese Anwendung stimmt mit Techniken im Makro-Bereich (z. B. Hydro-Pyrolyse) überein, aber die Vorteile der Annäherung im Mikro-Bereich liegen darin, daß geochemische Informationen schneller und bequemer gewonnen werden können und sehr kleine Probenmengen ausreichen. Ferner kann neben der Möglichkeit der singulären Anwendung die Annäherung im Mikro-Bereich dazu verwendet werden, Proben für detailierte und Labor-intensive Simulationen im Makro-Bereich effizient auszuwählen.

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Résumé Les auteurs présentent une technique micro-analytique qui comporte la maturation artificielle de la matière organique sédimentaire suivie du dosage des composants majeurs ainsi engendrés. Dans le cadre de ce procédé, on réalise des simulations dans des tubes capillaires en verre, après quoi les produits de la pyrolyse sont libérés directement dans un instrument combiné de thermovaporisation/hydrolyse-GC et les composants majeurs de la lignée complète C₁ à C₃₅ peuvent être dosés en une seule opération de Chromatographie en phase gazeuse. De cette manière, la caractérisation du kérogène et l'estimation du potentiel de la rochemère sont grandement facilitées dans la mesure où les relations des produits précurseurs sont soigneusement établies et où il est possible de calculer les paramètres chimico-cinétiques pour des composants isolés, pour des groupes de composants et/ou les domaines de température où se situent les points d'ébullition. Ces procedures sont en accord avec celles des techniques macroscopiques (p.ex l'hydro-pyrolyse), mais l'avantage de l'approche microanalytique réside dans le fait que les résultats géochimiques sont obtenus plus rapidement et plus aisément et qu'il est possible de traiter de très petits échantillons. Enfin, nonobstant ses avantages propres, l'approche micro-analytique peut être utilisée à la sélection d'échantillons destinés à des simulations détaillées et laborieuses à l'échelle macroscopique.

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Structural correlations between Moldavian and Wallachian Eastern Carpathians

The aim of the researches on the Carpathian Flysch we have undertaken from 1955 to 1966 was to investigate the region in the Eastern Carpathian Bend which is dominated by the Ciuca-Zganu Massif and included between the Vrancea semi-inlier, the Covasna and Teliu valleys to the North, the Doftana valley to the West, and the Paleogene Flysch to the East and South-East. These studies helped to solve the two great problems concerning the structure in overthrust nappes of the Eastern Carpathians and the relationships between the Carpathian units in Moldavia and Muntenia (Wallachia).The results of the researches were checked up by wells, thus facilitating the tectonic knowledge in depth of the Eastern Carpathians.In the studied region, the Cretaceous geological formations are assigned to the west-internal, east-internal, and Audia units, while the Paleogene formations belong to the medio-marginal and external units.The west-internal unit, which westwards is overlapped by Crystalline schists and the Triassic-Jurassic deposits of the Central Unit (Piatra Mare Massif), is made up of three sub-units, namely the Zamura anticlinorium, the Ciuca-Zganu digitation, and the Bobu digitation.In the Zamura anticlinorium there occur Sinaia Beds (Valanginian-Hauterivian), Comarnic Beds (Barremian-Bedoulian), and the massive Aptian sandstone which lithofacially grades into a rusty-coloured marly-gritty Flysch. We separated in the Ciuca-Zganu digitation Aptychus-Beds (Tithonian-Berriasian), Sinaia Beds, Comarnic Beds, which in Moldavia are replaced by Bistra Beds (Barremian-Aptian), the massive Aptian sandstone and the marly-gritty rusty-coloured Flysch with Ciuca-Zganu Conglomerates synchronous with the Ceahlu Beds with conglomerates in Moldavia.The Bobu digitation includes Sinaia Beds, the massive transgressive Aptian sandstone, and the Bobu Flysch with Mogo Beds (Clansayesian-Lower Albian), the Babe Sandstone (Middle Albian) and the Ulita Beds (Middle-Upper Albian).The east-internal unit seated to the East of the west-internal nappe is made up of a grey curvicortical Flysch which continues from Moldavia (Palanca Beds), Sita-Ttaru Sandstone (Vraconian), Poina Florilor-Teliu Beds (Vraconian-Lower Turonian) and Inoceramus Beds (= Valea Mare Beds) of Turonian-Senonian age.From the tectonical point of view, we distinguished the west-internal nappe (Ceahlu) composed of the Zamura anticlinorium and the Ciusa and Bobu digitation which are overthrust on the east-internal Flysch unit. The overthrust line is the Lutu Rou line which is extending from Moldavia, and the sub-units are separated from one another by the Bratocea-Doftana line. The overthrust is warranted by the tectonic inliers, semiinliers and semi-outliers occurring in front of the west-internal unit.The east-internal unit is overthrust on the Audia unit, and the contact between these units is the Internal line which is outlining the Chiuru-Covasna semi-inlier. The Audia unit situated to the east of the curvicortical Flysch is forming a nappe which is overthrust on the medio-marginal unit (Tarcu). The overthrust-line is the Audia line, but the medio-marginal parautochthone is eastwards overthrust on the external unit of the Vrances semi-inlier (Moldavia) which contains hydrocarbon accumulations.The medio-marginal line between these two units is uninterruptedly continued from Moldavia.South-west of the Buzu valley, the relationships between the units are scarcely observable owing to the directional subsidence of the structures and their covering by the deposits of the Neogene molasse which are also concealing the structural relationship between the Eastern Carpathians and the Southern Carpathians.

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Zusammenfassung Das Ziel der von uns im karpatischen Flysch in den Jahren 1955–1966 unternommenen Forschungsarbeiten war die Erforschung der in der Biegung der Ostkarpaten gelegenen Gegend, die vom Ciucas-Zganu Gebirgsstock beherrscht und nordwärts vom Vrancea Halbfenster, den Covasna- und Teliu-Tälern, westwärts vom Doftana-Tal und ost- und südostwärts vom paläogenen Flysch begrenzt wird. Diese Forschungen haben zur Lösung der zwei wichtigen Fragen beigetragen, die sich auf die Überschiebungsdecken-Struktur der Ostkarpaten und die zwischen den karpatischen Einheiten der Moldau und Muntenia (Wallachei) bestehenden Verbindungen beziehen.Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten sind mittels Bohrungen kontrolliert worden, die somit zu einer besseren Kenntnis der Tiefentechnik der Ostkarpaten geführt haben.In der erforschten Gegend verteilen sich die geologischen Kreideformationen auf die westlich-innere, die östlich-innere und die Audia-Einheiten, während die paläogenen Formationen der mittel-randlichen und äußeren Einheit angehören.Die westlich-innere Einheit, die westwärts von den kristallinen Schiefern und dem Trias-Jura der Zentralen Einheit (Piatra Mare Gebirgsstock) überlagert wird, setzt sich aus drei Untereinheiten zusammen, nämlich das Zamura-Antiklinorium, die Ciuca-Zganu Verzweigung und die Bobu Verzweigung.Im Zamura-Antiklinorium treten Sinaia-Schichten (Valangian-Hauterive-Stufen), Comarnic-Schichten (Barrême-Bedoul-Stufen) und der massive Sandstein der Aptstufe auf, der lithofazielle in einen mergelig-sandsteinartigen rostfarbenen Flysch übergeht. In der Ciuca-Zganu Verzweigung haben wir Aptychus-Schichten (der Tithon-Berriasstufe), Sinaia-Schichten, Comarnic-Schichten abgetrennt, an deren Stelle in der Moldau die Bistra-Schichten (der Barrême-Aptstufe) treten, die massiven Apt-Sandsteine und den rostfarbenen sandstein-mergeligen Flysch mit Ciuca-Zganu-Konglomeraten, die mit den konglomeratischen Ceahlu-Schichten der Moldau synchron sind.Die Bobu Verzweigung umfaßt Sinaia-Schichten, den massiven transgressiven Apt-Sandstein und den Bobu-Flysch mit Mogo-Schichten (der Clansayesian-unteres Albien Stufen), den Babe-Sandstein (mittleres Albien) und die Ulita-Schichten (mittleres-höheres Albien).Die sich östlich der westlich-inneren Decke erstreckende östlich-innere Einheit besteht aus einem kurbikortikalen grauen Flysch, der sich aus der Moldau (Palanca-Schichten) fortsetzt, aus Sita-Ttaru-Sandsteinen (Vracon-Stufe) aus Poiana-Florilor-Teliu-Schichten (Vracon-tieferes Turon) und aus Inoceramenschichten (= Valea Mare-Schichten) der Turon-Senonstufen.Vom tektonischen Standpunkt aus haben wir die westlich-innere Decke (Ceahlu) unterschieden, die sich zusammensetzt aus dem Zamura-Antiklinorium und den Ciuca- und Bobu-Verzweigungen, die sich auf die östlich-innere Flyscheinheit überschieben. Die Überschiebungslinie ist die sich aus der Moldau fortsetzende Lutu-Rou-Linie, während die Untereinheiten durch die Bratocea-Doftana-Linie voneinander getrennt sind. Einen Beweis der Überschiebung bilden die sich an der Deckenstirn der westlich-inneren Einheit befindlichen Fenster, Halbfenster und Halbklippen.Die östlich-innere Einheit überschiebt sich auf die Audia-Einheit, während der Kontakt zwischen diesen Einheiten durch die interne Linie verwirklicht wird, welche den Umriß des Chiuru-Covasna-Halbfensters beschreibt. Die östlich vom kurbikortikalen Flysch liegende Audia-Einheit bildet eine auf die mittel-randliche Einheit (Tarcu) überschobene Decke. Die Überschiebungslinie wird von der Audia-Linie gebildet, der mittelrandliche Parautochthone überlagert jedoch ostwärts die äußere Einheit des Vrancea-Halbfensters (Moldau), welche Kohlenwasserstoff-Ansammlungen enthält.Die sich zwischen diesen zwei Einheiten erstreckende mittel-randliche Linie verlängert sich ununterbrochen aus der Moldau.Südwestlich des Buzu-Tales sind die zwischen den Einheiten bestehenden Beziehungen schwer zu erkennen wegen der direktionalen Senkung der Strukturen und ihrer Überdeckung mit neogenen Molasse-Ablagerungen, welche auch die strukturelle Verbindung zwischen den Ost- und Südkarpaten verdecken.

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Résumé Nos recherches entreprises dans le Flysch carpatique entre les années 1955 et 1966 ont eu pour but d'étudier la région de la courbure des Carpates Orientales, dominé par le massif Ciuca-Zganu et comprise entre la demi-fenêtre de Vrancea, les vallées de Covasna et de Teliu au N., la vallée de Doftana à l'Ouest et le flysch paléogène à l'E. et au S. E. Ces études ont contribué à la solution des deux grands problèmes qui concernent la structure en nappes de charriage des Carpates Orientales et la liaison des unités carpatiques de la Moldavie et de la Munténie (Valachie).Les résultats des recherches ont été vérifiés par des forages qui ont facilité la connaissance de la tectonique en profondeur des Carpates Orientales.Dans la région étudiée, les formations géologiques crétacées sont réparties en unités ouest-interne, est-interne et Audia, tandis que les formations paléogènes appartiennent aux unités médio-marginale et externe.L'unité ouest-interne, chevauchée à l'ouest par les schistes cristallins et par le triasjurassique de l'unité centrale (massif Piatra Mare), est composée par trois sous-unités, à savoir l'anticlinorium Zamura, la digitation Ciuca-Zganu et la digitation de Bobu.Dans l'anticlinorium Zamura apparaissent des couches de Sinaia (valanginien-hauterivien), des couches de Comarnic (Barrême-Bédoulien) et le grès massif aptien qui lithofacialement passe dans un flysch marno-gréseux, couleur de rouille. Dans la digitation de Ciuca-Zganu, nous avons séparé des couches à Aptychus (tithonien-berriassien) les-quelles en Moldavie sont remplacées par des couches de Bistra (Barrême-aptien), le grès massif aptien et le flysch marno-gréseux couleur de rouille, avec les conglomérats de Ciuca-Zganu, synchrones aux couches de Ceahlu à conglomérats de la Moldavie.La digitation de Bobu comprend des couches de Sinaia, le grès massif aptien transgressif, qui supporte le flysch de Bobu à couches de Mogos (Clansayesian-albien inférieur), le grès de Babe (albien moyen) et les couches d'Ultia (albien moyen-supérieur).L'unité est-interne située à l'est de la nappe ouest-interne est constituée par un flysch curbicortical grisâtre qui se continu par la Moldavie (couches de Palanca), par le grès de Sita-Ttaru (vraconien), par les couches de Poiana Florilor-Teliu (vraconien-turonien inférieur) et par des couches à Inocérames (= couches de Valea Mare) turoniennessénoniennes.Au point de vue tectonique, nous avons distingué la nappe ouest-interne (Ceahlu) formée par l'anticlinorium Zamura et les digitations de Ciuca et Bobu qui sont charriées sur l'unité du flysch est-interne. La ligne de charriage est la ligne Lutu Rou, prolongée de la Moldavie, tandis que les sous-unités sont séparées les unes des autres par la ligne Bratocea-Doftana. La preuve du charriage consiste dans les fenêtres, demi-fenêtres et les demiklippes tectoniques du front de l'unité ouest-interne.L'unité est-interne est charriée sur l'unité d'Audia et le contact entre ces unités est la ligne Interne qui décrit le contour de la demi-fenêtre de Chiuru-Covasna. L'unité Audia, située à l'est du flysch curbicortical forme une nappe charriée sur l'unité médiomarginale (Tarcu). La ligne de charriage est la ligne d'Audia, mais le parautochtone médio-marginal chevauche vers l'est l'unité externe de la demi-fenêtre Vrancea (Moldavie) qui contient des accumulations d'hydrocarbures.La ligne médio-marginale entre les deux unités se continue sans interruption hors de la Moldavie.Au sud-ouest de la vallée du Buzu, les rapports entre les unités ne peuvent être observés que difficilement à cause de l'affaissement directional des structures et de leur couverture par les dépôts de la molasse néogène qui masque aussi la liaison structurale entre les Carpates Orientales et les Carpates méridionales.

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Provenance and diagenesis of organic matter in Late Cretaceous and Tertiary sediments from the southern Black Sea margin

The organic matter in the Late Cretaceous and Tertiary sediments from the southern Black Sea margin is assigned to the terrestrial-marine/terrestrial range of organic facies. Within this range, the stratigraphic section yields different organic facies types in response to different accumulation and preservation controlling processes. During the Late Companian-Maastrichtian, organic material from the shelf and slope was re-deposited in the deeper oxic parts of the basin. Rapid transport and sedimentation resulted in a higher degree of preservation of lipid-rich, terrestrial components (sporinite, cutinite, resinite) in comparison to the autochthonous sediments. The increase in organic carbon with increasing silt/clay content together with low carbon concentrations in the allochthonous sediments suggest that the accumulation of organic matter in the source areas was controlled by terrigenous influx and that the accumulation conditions were not favorable.In the Eocene (fore-arc basin), the higher content of marine organic matter can be explained by progressive shallowing of the environment and by reduced oxygen content in the bottom waters (reduced bioturbation).In the Miocene and Pliocene (back-arc basin), the organic fraction of the sediments from the basin margin is purely terrestrial and consists mostly of inertinite and reworked terrigenous liptinite indicating oxidative conditions. The dominance of inertodetrinite in the Miocene and of semifusinite in the Pliocene point to a change in the source area or to a higher energy transport or deposition conditions for the Miocene marginal sediments. In the basin interior, the higher content of marine organic matter is due to an oxygen deficiency or anoxic conditions in the bottom waters. Mineral associations indicate complete sulfate reduction and consequent methanogenesis. This is also implied in the hydrocarbon distributions. Periodic oxic conditions lead to a decrease in the marine liptinitic component. In the basin interior, however, the terrigenous fraction is still dominant, implying a continuous influx from the basin margins.The Late Cretaceous to Pliocene sediments are thermally immature (Rm<0.5%, T_max<435 °C).

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Zusammenfassung Die organische Substanz in den Sedimenten der Oberkreide und des Tertiärs der südlichen Schwarzmeerregion ist dem terrestrischen bis marin-terrestrischen Bereich organischer Fazies zuzuordnen. Innerhalb dieses Bereiches weisen die stratigraphischen Abschnitte unterschiedliche organische Faziestypen auf, die auf unterschiedliche, die Akkumulation und den Erhaltungsgrad der organischen Substanz kontrollierende Prozesse zurückzuführen sind.Während des Obercampan-Maastrichtiums und des Paläozäns (fore-arc Becken) wurde organisches Material des Schelf/-hanges in den tieferen oxischen Beckenbereichen resedimentiert. Die rasche Zufuhr und Ablagerung führte zu einem gegenüber den autochthonen Sedimenten höheren Erhaltungsgrad an lipidreichen, terrestrischen Komponenten (Sporinit, Cutinit, Resinit). Die Zunahme an organischem Kohlenstoff mit steigendem Silt-/Tonanteil bei insgesamt niedrigen Kohlenstoffkonzentrationen in den Resedimenten läßt vermuten, daß die Akkumulation organischer Substanz in den Liefergebieten durch terrigene Zufuhr bestimmt wurde und die Akkumulationsbedingungen ungünstig waren.Für das Eozän ist ein erhöhter Eintrag an marinem organischem Material zu verzeichnen, der mit der zunehmenden Verflachung des Ablagerungsraumes (fore-arc Becken) und einer Reduzierung im Sauerstoffgehalt des Bodenwassers (abnehmende Bioturbation) erklärt wird.Für das Miozän und Pliozän (back-arc Becken) ist die organische Fraktion der Ablagerungen des Beckenrandes rein terrestrisch und besteht zum größten Teil aus Inertinit und wieder aufgearbeitetem terrigenem Liptinit, die oxidative Verhältnisse anzeigen. Die Dominanz von Inertodetrinit im Miozän und Semifusinit im Pliozän indiziert eine Änderung im Liefergebiet oder ein höheres Energieniveau beim Transport bzw. im Ablagerungsraum der miozänen Randsedimente. Im Beckeninneren ist ein erhöhter Anteil an mariner organischer Substanz festzustellen, der auf Sauerstoffverarmung oder anoxische Verhältnisse im Bodenwasser zurückgeführt wird. Die Mineralassoziationen in den Sedimenten weisen auf vollständige Sulfatreduktion und nachfolgende Methanogenese hin, die sich auch mit den Kohlenwasserstoffverteilungen nachvollziehen läßt. Periodisch oxische Bedingungen führen zu einer Reduzierung der marin-liptinitischen Komponente. Im Beckeninneren dominiert jedoch auch die terrigene Fraktion (Huminit/Vitrinit, Inertinit), was auf kontinuierliche Zufuhr vom Beckenrand schließen läßt.Die Sedimente der Oberkreide bis Pliozän sind thermisch unreif (Rm<0.5%, T_max<435 °C).

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Résumé La matière organique contenue dans les sédiments du Crétacé supérieur et du Tertiaire de la partie sud de la Mer Noire est à rapporter au domaine de facies organique terrestre à marin-terrestre. La série stratigraphique présente, dans les limites de ce domaine, divers types de facies organiques qui traduisent les divers processus qui régissent l'accumulation et la préservation.Au cours du Campanian supérieur-Maastrichtien, des matériaux organiques provenant du shelf et du talus continental ont été redéposés dans les parties oxygénées plus profondes du bassin. La rapidité du transport et de la sédimentation a entraîné la préservation de composants terrestres riches en lipides (sporonite, cutinite, résinite), dans une mesure plus élevée que dans les sédiments autochtones. L'augmentation de la teneur en carbone organique corrélative à celle de la fraction fine (boue et silt), de même que la faible concentration en carbone des sédiments allochtones indique que, dans la région-source, l'accumulation de matières organiques était régie par un afflux terrigène et que les conditions d'accumulation n'étaient pas favorables.A l'Eocène (bassin d'avant-arc) le contenu en matière organique marine est plus élevé, ce qui s'explique par la diminution progressive de la profondeur et par la réduction de la teneur en oxygène des eaux du fond (bioturbation réduite).Au Miocène et au Pliocène (bassin d'arrière-arc), la fraction organique des sédiments de la bordure du bassin est purement terrestre et consiste principalement en inertinite et en liptinite terrigène remaniée, ce qui indique des conditions oxydantes. La prédominance d'inertodétrinite au Miocène et de semifusinite au Pliocène indique soit une source différente, soit un transport ou un dépôt dans les conditions de plus haute énergie des sédiments miocènes marginaux. Vers l'intérieur du bassin, le contenu plus élevé en matière organique marine est dû à une déficience en oxygène ou à des conditions anoxiques dans les eaux de fond. Les associations minérales indiquent une réduction complète des sulfates et en conséquence une méthanogenèse, ce qui ressort également de la distribution des hydrocarbures. Des conditions oxydantes périodiques provoquent une diminution du composant liptinitique marin. Dans l'intérieur du bassin, toutefois, la fraction terrigène reste dominante, ce qui implique un afflux continu depuis les marges du bassin.Les sédiments d'âge crétacé supérieur à pliocène sont thermiquement immatures (Rm<0,5%; Tmax<435 °C).

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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 geology of part of an orogenic belt in western Sierra Leone,West Africa

Zusammenfassung Die Sierra Leone unterteilt sich in zwei Haupteinheiten. Die östliche ist ein Teil des festen präkambrischen westafrikanischen Kratons und besteht aus hochgradig metamorphem Gestein und Granitgneisen. Die Strukturen verlaufen in vorherrschend NE-Richtung. Der westliche Teil enthält Elemente eines orogenen Gürtels, nämlich der Rokeliden, die entweder im späten Präkambrium oder frühen Paläozoikum entstanden sind und nach NNW streichen. Die Gesteinsserien, die den orogenen Gürtel bilden, setzen sich aus dem Kasila-System, einer unbenannten Gneisgruppe östlich davon, den Rokel River Series und den Marampa Schists zusammen. Die sich an das Kasila-System, umbenannt in Kasila-Gruppe, anschließenden Gneise und wahrscheinlich auch die Kasila-Gruppe selbst können mit dem Gestein des Kratons verglichen werden, sind jedoch während der Entstehung der Rokeliden neu überprägt worden. Sie bilden die Basis der Mulde, die Sedimente und vulkanisches Gestein aus den Rokel River Series und den Marampa Schists enthält. Die Rokel River Series sind neu benannt und unterteilen sich in die Rokel River Gruppe mit sechs Formationen und in die Taban Formation, die aus nach-orogener Molasse besteht. Die Marampa Schists sind neu benannt in Marampa Formation. Das Ausmaß der Metamorphose steigert sich über die Rokeliden nach WSW, und die Marampa Formation ist der am stärksten metamorphisierte Teil der geosynklinalen Ausfüllung.

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Sierra Leone is divisible into two major structural units. The eastern one is part of the stable Precambrian West African craton and consists of high grade metamorphic rocks and granitic gneisses. The foliation has a dominantly NE trend. The western unit contains the elements of an orogenic belt named the Rokelides, which formed in either late Precambrian or early Palaeozoic, and trends NNW. The rock groups which comprise the orogenic belt are the Kasila System, an unnamed group of gneisses on the east of it, the Rokel River Series and the Marampa Schists. The gneisses adjacent to the Kasila System, renamed Kasila Group, and also, probably, the Kasila Group can be correlated with rocks in the craton, but were refoliated during the Rokelide orogenesis. They constituted the basement to the geosyncline which contained sediments and volcanic rocks of the Rokel River Series and Marampa Schists. The Rokel River Series is renamed, and divided into Rokel River Group which contains six formations, and the Taban Formation which is post-orogenic molasse. The Marampa Schists are renamed the Marampa Formation. The intensity of metamorphism and deformation increases across the Rokelides towards the WSW and the Marampa Formation is the most highly metamorphosed part of the geosynclinal infilling.

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Résumé Le Sierra Leone peut se diviser en deux principales sections structurales. La section orientale fait partie du craton stable précambrien de l'Afrique occidentale, formé de roches métamorphiques de haute qualité et de gneiss de granit. La foliation a principalement une direction NE. La section occidentale contient les éléments d'une ceinture orogénique appelée les Rokelides qui ont été formées soit vers la fin de la période précambrienne, soit au début de la période paléozoique et en direction NNW. Les groupes rocheux qui comprennent la ceinture orogénique sont le Kasila System, un groupe de gneiss sans nom situé à son côté est, la Rokel River Series et les Marampa Schists. Les gneiss avoisinant le Kasila System, renommé Kasila Group et en toute probilité le Kasila Group également peuvent être rattachés aux roches du craton mais auraient été refoliés pendant l'orogenèse Rokelide. Ils ont formé la base du géosynclinal qui contient des sédiments et des roches volcaniques de la Rokel River Series et des Marampa Schists. La Rokel River Series a été renommée et divisée en Rokel River Group qui contient six formations et la Taban Formation qui est la mollasse post-orogénique. Les Marampa Schists ont été renommés la Marampa Formation. L'intensité du métamorphisme et de la déformation augmente vers WSW à travers les Rokelides, et la Marampa Formation est la partie la plus métamorphosée de l'accumulation géosynclinale.

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Ergebnisse der Fazialanalyse und sedimentologisghen Studien im Paläogen des westlichen Teils der Magura-Flysch-Gruppe (Westkarpaten)

Zusammenfassung Die Arbeit beschreibt die stratigraphische Einteilung der Paläogen-Serie des Magura-Flysches in Ost-Mähren und der West-Slowakei. Die lithologischen Änderungen der stratigraphischen Glieder des Magura-Flysches werden charakterisiert. Auf Grund der qualitativen und quantitativen Analysen wurden die lithofaziellen Zonen in der unteren und oberen Abteilung des Paläogens festgestellt (V. Pesl).Die sedimentologische Untersuchung befaßte sich mit den Texturen der Sandsteine, mit Messungen von Strömungsmarken, mit Schwermineral-Assoziationen, um die Entstehung der Flyschsedimente dieses Gebietes zu erklären (I. Krystek).

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The paper gives survey and the results of the lithological and facial division and of the sedimentological studies in the paleogene of the Magura flysch group in Eastern Moravia and Western Slovakia.

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Résumé Cet essai donne les resultats de la division stratigraphique et des recherches sédimentaires au paléogène du groupe Magura flysch à l'Est de la Moravie et à l'ouest de la Slovaquie.

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Inversion tectonics of intracontinental ranges: High and Middle Atlas,Morocco

The High and Middle Atlas are intracontinental mountain belts situated within the mobile foreland of the Mediterranean Rif orogen. They developed in three stages. The first period (Permian — Bathonian) culminated during the Lias with extended rift grabens and tholeiite extrusions. From Callovian to Eocene, the tectonic activity and the rates of sedimentation were reduced, both pointing to a cooling of the lithosphere. Since the Oligocene, the whole region is submitted to compressional stress. The High and the Middle Atlas were uplifted within two phases, which were correlated with main phases of Rif orogenesis. Refraction seismic measurements have recently revealed there a flat layered structure of the crust with several low velocity zones. The deepest one coincides with a layer of high electric conductivity, which is interpreted as a zone of detachment.From the geotectonic evolution of the High and Middle Atlas and from the structure of the crust, the following model was deduced: During Early Mesozoic rifting, the crust on top of the mantle elevations was thinned by both extensional fracturing and by gliding along intracrustal detachment planes. During the Cenozoic collisions of the Rif, these shear planes were reactivated by thrusting in opposite directions. Compressional deformation of the graben fillings led now to a moderate thickening of the crust, e.g. up to 40 km beneath the High Atlas. Subsequent uplift and inversion was not only caused by isostasy, but also by squeezing upward due to thick- and thin-skinned tectonics.

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Zusammenfassung Der Hohe und der Mittlere Atlas sind intrakontinentale Gebirge im mobilen Vorland des mediterranen Rif-Orogens. Ihre Entwicklung weist drei Perioden auf: Die erste (Perm-Bathonium) kulminierte im Lias mit der Bildung von Riftgräben entlang spätvariskischer Bruchzonen und Tholeiit-Ergüssen. Im Intervall Callovium-Eozän deuten tektonische Beruhigung und geringere Sedimentation auf eine allmähliche Abkühlung der Lithosphäre hin. Seit dem Oligozän steht die Region unter Kompression. Der Hohe und der Mittlere Atlas haben sich zeitgleich mit den Hauptphasen der Kompression im Rif herausgehoben. Refraktionsseismische Untersuchungen haben einen flachen Lagenbau der Kruste mit mehreren low-velocity-Zonen aufgewiesen, deren tiefste mit einer Zone hoher elektrischer Leitfähigkeit zusammenfällt und als bedeutende Abscherungszone gedeutet wird.Aus der geotektonischen Entwicklung des Hohen und des Mittleren Atlas und aus der heutigen Krustenstruktur wird folgendes Modell abgeleitet: In der frühmesozoischen Rift-Phase wurde die Kruste über den Mantel-Aufwölbungen durch Zerrungsbrüche und durch Zergleiten an subhorizontalen Scherflächen ausgedünnt. Während der känozoischen Kollisionen im Rif-Atlas wurden diese Scherflächen dann gegenläufig bewegt, die Riftgraben-Füllungen dabei bis zu geringer Krustenverdickung eingeengt und anschließend herausgehoben. Die Inversion der beiden Atlas-Gebirge ist somit nicht nur isostatisch bedingt, sondern auch durch Aufpressung bei thick-and-thin-skinned-Tektonik verursacht.

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Résumé Le Haut Atlas et le Moyen Atlas sont des chaînes intracontinentales situées dans l'avant pays mobile de l'orogène méditerranéen du Rif. Elles se sont développées en trois périodes. La première (du Permien au Bathonien) a culminé au Lias avec la formation de fossés de rift accompagnés d'effusions tholéiitiques. Au cours de la deuxième période (du Callovien à l'Eocène), l'activité tectonique et les taux de sédimentation étaient réduits, indice d'un refroidissement de la lithosphère. Depuis l'Oligocène, la région est soumise à une compression. Le Haut Atlas et le Moyen Atlas se sont soulevés en deux phases, coïncidant avec les phases principales de compression du Rif. Les sondages sismiques ont mis en évidence une structure de la croûte en couches subhorizontales comportant plusieurs zones à faible vitesse dont la plus profonde coïncide avec une zone de haute conductivité électrique interprétée comme un vaste décollement.En conclusion, nous proposons le modèle suivant pour le Haut et le Moyen Atlas: pendant la phase de rifting du Mésozoïque inférieur, la croûte a été amincie au-dessus de bombements du manteau, non seulement par des fracture d'extension mais aussi par glissement le long de décollements subhorizontaux. Durant les collisions cénozoïques du Rif, ces décollements ont été réactivés en charriages par glissement en sens inverse. Ce processus, en rétrécissant les remplissages des grabens, a provoqué un léger épaississement de la croûte (jusqu'à 40 km sous le Haut Atlas) et le soulèvement final. L'inversion des chaînes atlasiques n'a donc pas seulement été l'effet de l'isostasie, mais aussi d'une tectonique »thin-and-thick- skinned«.

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Quantifizierung von Verwitterungsvorgängen

Zusammenfassung Geochemische Verwitterungsvorgänge vollziehen sich im wesentlichen in der wasserungesättigten Zone und im erdoberflächennahen Grundwasser. In diesem Bereich bestimmen klimatische, biologische, biochemische und geochemische Vorgänge die Zersetzung des Ausgangsgesteins. Als Transportmittel für gelöste und flüchtige Umsetzungsprodukte wirken Sickerwasser, Grundwasser und Grundluft.Zur Quantifizierung des Stofftransportes wurden im Felde die vertikale Feuchtigkeitsverteilung mit einer Neutronensonde ermittelt und mit Hilfe eines Rechenmodells die Sickerraten bestimmt. Zur Erfassung der geochemischen Vorgänge wurden mit unterschiedlich langen Lysimetern der Stoffaustrag aus den einzelnen Bodenhorizonten und mit Hilfe hydrologischer und hydrochemischer Messungen der Stoffaustrag aus dem Grundwassersystem pauschal ermittelt. Mit einer geeigneten Stahlsonde wurden CO₂-Konzentrationsverteilungen in der Grundluft gemessen und mit Hilfe eines Rechenmodells bodenhorizontspezifische CO₂-Produktionsraten errechnet.Geochemische Verwitterungsvorgänge, wie Abbau der organischen Stoffe, Kalklösung, Hydrolyse der Silikate und Adsorptionsvorgänge an Festsubstanzen werden für unterschiedliche Bodenhorizonte eines Podsols unter verschiedener Vegetation dargestellt. Anhand des quantifizierten CO₂-Haushaltes werden die engen Wechselbeziehungen zwischen Grundluft- und Sickerwasserzusammensetzung aufgezeigt.

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Geochemical weathering reactions take place in the unsaturated zone and shallow groundwater. In this region climatic, biological, biochemical and geochemical processes control the degradation of the primary rocks. The dissolved and volatile substances are transported with seepage water, groundwater and ground air.For quantification of the substance transport the vertical moisture distribution was measured with a neutron-probe and the soil horizon specific seepage rates were calculated with help of a mathematical model. To investigate the geochemical processes and the transport rates of dissolved substances lysimeters of different lengths were installed. Furthermore the bulk output of dissolved substances was determined with spring flow measurements and spring water analyses. A suitable steel probe was used for measuring the vertical CO₂-concentration distribution in the ground air and the horizon specific CO₂-production rates were determined with help of a mathematical model.Geochemical weathering processes, such as decomposition of organic substances, carbonate dissolution, hydrolysis of silicates and adsorption on solid substances are described for the different horizons of a podsol soil under various vegetations. The quantified CO₂-balance was used to show the interaction between ground air and seepage water composition.

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Résumé Des processus géochimiques d'altération se produisent en grande partie dans la zone d'eau non saturée et dans les eaux souterraines proches de la surface du sol. Dans ce domaine, ce sont les processus climatiques, biologiques, biochimiques et géochimiques qui déterminent la décomposition des roches originelles. Les moyens de transport des produits de décomposition dissous et volatils sont les eaux et l'air souterrains.Pour la quantification du transport de substances, on a déterminé dans le terrain, avec la sonde à neutrons la répartition verticale de l'humidité et on a calculé, à l'aide d'un modèle mathématique, les taux de percolation. Pour cerner les processus géochimiques, on a établi globalement, avec des lysimètres de longueurs différentes, les transports de substances à partir des différents horizons du sol et, à l'aide de mesures hydrologiques et hydrochimiques, le transport de substances à partir du système des eaux souterraines. Avec une sonde de métal appropriée, on a mesuré les répartitions de concentration en CO₂ dans l'air souterrain et on a calculé, à l'aide d'un modèle mathématique les taux de production en CO₂ spécifiques à chaque horizon du sol.On a représenté, pour différents horizons du sol d'un podsol à végétation différente, des processus géochimiques d'alteration tels que la désagrégation des substances organiques, la dissolution du calcaire, l'hydrolyse des silicates et les processus d'adsorption par des substances solides. La teneur en CO₂ quantifiée à servi à montrer les interactions étroites entre la composition de l'air souterrain et de l'eau de percolation.

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Über Hiatus-Konkretionen (dargestellt an Beispielen aus dem Lias)

Zusammenfassung Als Hiatus-Konkretionen werden Kalk-Konkretionen aus dem nord- und süddeutschen Lias (Domerien) beschrieben, welche ein durch Sedimentationsunterbrechungen bedingtes mehrphasiges Wachstum erkennen lassen oder durch das Zusammenwachsen verschieden alter, durch Diskontinuitätsflächen getrennter Konkretionen entstanden sind.Der Hiatus wird dadurch bewiesen, daß die frühdiagenetisch im Sediment gebildeten Konkretionen ausgewaschen, korrodiert, angebohrt oder von Austern, Serpuliden, Bryozoen oder anderen sessilen Organismen besiedelt wurden. Nach erneuter Einbettung setzt die Konkretionsbildung wieder ein, wobei sich die jüngeren Toneisensteine um die älteren, die ihnen als Ansatzstellen dienten, herum gebildet haben.

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Calcareous concretions from the middle Lias (Domerian) of Northern and Southern Germany revealing growth in several phases conditioned by interruptions of sedimentation or by coalescence of concretions of different age are called Hiatus Concretions. The hiatuses are proved by the fact that these concretions, which were formed in the sediment by early diagenetic processes, were washed out and are corroded or bored on the surface and encrusted by oysters, serpulids, bryozoans or other sessile benthonic organisms.After a new beginning of sedimentation the growth of the concretions started again. By this process the younger concretions included the older ones which often were the starting point for a new generation of concretions.In section the ancient surfaces with incrusting shells can be observed.

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Résumé Des concrétions de CaCO₃ du lias moyen (Domérien) de l'Allemagne du Nord et de Sud laissant reconnaître une croissance en plusieurs phases conditionnées par des interruptions de la sédimentation ou qui sont formées par une fusion des concrétions separées par des surfaces de discontinuité sont appelées des «concrétions à hiatus».Le hiatus est reconnu par le fait que les concrétions formées dans le sédiment pendant la première phase d'une diagénèse sont erodées, corrodées, envahies par des organismes perforants, ou recouvertes en partie par des Huîtres, Serpulides, Bryozoaires ou autres animaux sessiles. Après une sédimentation nouvelle la croissance des concrétions s'est poursuivie. Les concrétions nouvelles ont enveloppées les anciennes qui leur ont servi de noyaux. On peut observer sur les sections des surfaces de discontinuité marquées par des organismes encroûtants.

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Genesis of magnesite deposits — models and trends

Magnesite is relatively frequent as a mineral, there are, however, only two types of economically important deposits:The world's largest reserves are found in deposits of theVeitsch type. These are strata-bound lensoid and nearly monomineralic bodies consisting of coarsely crystalline »spar« magnesite hosted by marine platform sediments. Conspicuous are sedimentary and diagenetic features of the magnesite bearing suites, which indicate formation within a subtidal, evaporitic environment closely associated with sabkhas, mudbars or other inter- to supratidal highs. The coarse crystallinity of these magnesites is a product of diagenesis.As spar magnesites as a rock are mainly characterized by diagenetic features it is now often concluded that the main phase of magnesium concentration would also have taken place during late diagenesis or early metamorphism from fluids formed by these processes. In that case, their origin would be by hydrothermal replacement.Contrary to this trend it is here concluded by integrating important data that Veitsch type magnesites are essentially ofsyngenetic origin. A genetic model is presented, which stresses their kinship with shallow water marine chloride type evaporites.Deposits of cryptocrystalline magnesite of theKraubath type are much smaller and less frequent than spar magnesites, although they are quite important because of their high quality product. Deposits include veins and stockworks of snow-white magnesite in ultramafic country rocks.Genetic models of Kraubath type magnesites include the extremes of supergene alteration versus hypogene-hydrothermal formation. In this paper, arguments are discussed which favour the second interpretation, illustrated by a model asSynearsurface epithermal deposits.

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Zusammenfassung Magnesit ist zwar ein relativ häufiges Mineral, seine wirtschaftlich bedeutenden Lagerstätten erscheinen aber nur in zwei Typen:Die größten bergbaulichen Reserven liegen imVeitsch Typ vor, das sind schichtgebundene, linsige Körper von nahezu monomineralischem, grobkristallinem »Spatmagnesit« in marinen Plattformsedimenten. Besonders auffällig sind charakteristische sedimentäre und diagenetische Merkmale dieser Lagerstätten und ihrer Nebengesteine, welche insgesamt auf Bildung in einem subtidalen, evaporitischen Milieu in enger Nachbarschaft zu naheliegenden Sabkhas oder Schlammbänken und anderen inter- bis supratidalen Hochzonen verweisen.Daß Spatmagnesite ihre Hauptprägung offenbar während der Diagenese erfahren führt dazu, daß heute auch die erstmalige Konzentration des Mg in den Lagerstätten in diese Phase verlegt wird. Daraus ergäbe sich eine hydrothermal-metasomatische Entstehung durch Fluide, deren Herkunft zur Zeit meist in Zusammenhang mit diagenetischen oder metamorphen Prozessen gebracht wird.Im Gegensatz zu diesem Trend wird hier auf Grund einer Zusammenschau aller wesentlichen Daten zu diesen Lagerstätten eine im wesentlichensyngenetische Entstehung der Spatmagnesite vertreten. Es wird ein Modell vorgestellt, in dem die Ähnlichkeit mit chloridischen Seichtwasserevaporiten betont ist.Ogerstätten von kryptokristallinem Magnesit desKraubath Typs sind seltener und relativ klein, doch infolge der Rohstoffqualität besonders gesucht. Es sind Gänge und oberflächennahe Stockwerkkörper von schneeweißem Magnesit in ultramafischen Nebengesteinen, der oft kolloforme, selten auch faserige Texturen zeigt.Genetische Modelle der Bildung solcher Magnesitlagerstätten liegen zwischen den unvereinbaren Extremen einer supergenen Entstehung durch Verwitterung und einer hypogen-hydrothermalen Bildung. Es werden Argumente für das zweitgenannte Modell angeführt, wobei auffällige Parallelen zuoberflächennahen, epithermalen Lagerstätten festgestellt werden.

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Résumé Bien que la magnésite soit un minéral relativement fréquent, elle ne constitue que deux types de gisements d'importance économique:Le premier est le type Veitsch dont les gisements comportent les plus grandes réserves de magnésite du monde. Il s'agit de corps lenticulaires «strata-bounds», formés de magnésite grossière («spathique») presque monominérale et contenus dans des sédiments marins de plate-forme. Diverses structures sédimentaires et diagénétiques dans les roches de ces séries indiquent une formation dans un milieu sub-évaporitique, en association étroite avec des sabkhas, des «mud bars» et d'autres milieux inter- à supratidaux. La cristallinité grossière de ces magnésites est d'origine diagénétique. Comme ces magnésites spathiques portent surtout l'empreinte du stade diagénétique, on tend aujourd'hui à rapporter aussi à ce stade la phase principale de concentration du Mg. Ceci impliquerait une formation par métasomatose hydrothermale de carbonates pré-existants, les fluides responsables de ce métasomatisme étant d'origine diagénétique ou métamorphique.Contrairement à ce modèle courant, et se basant sur une revue de l'ensemble de données actuelles, on conclut ici que les magnésites du type Veitsch sont essentiellement d'origine sédimentaire. L'auteur présente un modèle génétique qui fait appel à une relation étroite avec des évaporites marines du type chloruré.La deuxième source économique de magnésite est représentée par les gisements du type Kraubath, dont les réserves sont beaucoup moins importantes mais la qualité supérieure comparées à celles des magnésites spathiques. Il s'agit de filons et Stockwerks de magnésite d'un blanc de neige dans des roches ultramafiques.Les interprétations génétiques avancées pour les gisements du type Kraubath comportent des modèles extrêmes: origine par altération supergène d'une part et formation à partir des fluides hydrothermaux d'autre part. Les arguments discutés dans la présente note sont en faveur de la deuxième interprétation; ils sont illustrés par un modèle de gisements épithermaux peu profonds.

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, . Veitsch, - «» . , - , . , , , , , . , , . , , . . . , . Kraubath . - . , ; , . : - . , .

     

Die Bimodalität des Vulkanismus und die Herkunft der Magmen

Zusammenfassung Häufigkeitsdiagramme der Explosivitätsindiees der tätigen Vulkane und einiger Komponenten der Magmen (Abb. 1–5) beweisen die Bimodalität des Vulkanismus, die nur durch eine Herkunft der Magmen aus zwei voneinander unabhängigen Quellen (oberer Mantel und Kontinentalkruste) erklärt werden kann.Gegen die Hypothesen, die die Bildung von basisdien Magmen durch Einschmelzung von kristallinen Mantelgesteinen zu erklären versuchen, werden physikalisch und geochemisch begründete Einwände erhoben. Dagegen wird der low velocity layer als teilweise geschmolzene Zone aufgefaßt, aus der die simatischen Magmen stammen. Die sialischen Magmen entstehen dagegen in der Hauptsache durch eine teilweise oder völlige Einschmelzung von Krustenmaterial in Orogenen (Regionalanatexis) und lokal in Kratonen (Kontaktanatexis). Die relativ große Variationsbreite der sialischen Magmen wird durch die Verschiedenheit des Ausgangsmaterials (metamorphe Differentiation), durch Hybridismus und durch Differentiationsprozesse erklärt.Geologische Tatsachen beweisen, daß die sialische Erdkruste schon vor niemals 3 1/2 Milliarden Jahren vorhanden war. Andererseits zeigen die Mohorovii-Diskontinuität und die Bimodalität des Vulkanismus, daß das Sial nicht ein Differentiat des simatischen Mantelmaterials sein kann. Es wird gezeigt, daß weder die Entstehung des Sials noch der Vulkanismus im Rahmen der Planetesimalhypothese erklärt werden können. Im Dilemma zwischen der Emföhrrmg einer unbegründbaren ad hoc Hypothese von sialischen Riesenmeteoriten und der Hypothese einer heliogenen Erde, wird die letztere vorgezogen, da sie eine ungezwungene Erklärung der Entstehung der Sialkruste und der Bimodalität des Vulkanismus ermöglicht.

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The frequency diagrams of the index of volcanic explosivity and of some chemical components of the magmas (Fig. 1–5) prove the bimodality of volcanism, which can be explained only by admitting two independent sources of magma, the mantle and the crust. On the basis of physical and chemical facts objections are made against the hypotheses which try to explain the formation of basaltic magmas by partial or total melting of crystalline mantle rocks. It is much more probable that these magmas derive from the low velocity layer which is considered to consist of already, at least partially, molten material. The sialic magmas are produced chiefly by melting of crustal material in orogenic belts (regional anatexis) or, occasionally, in cratonic regions (contact anatexis). The relatively wide variation of sialic magmas is explained by different composition of the original material (metamorphic differentiation), by hybridism and by various types of magmatic differentiation.Geological facts demonstrate the sialic crust to have existed already over 3 1/2 b. y. ago. The Moho-discontinuity and the bimodality of volcanism show that the sialic crust cannot be a product of differentiation of the upper mantle material. It is shown that neither the origin of Sial nor the volcanism can be reasonably explained by the hypothesis of planetesimals. Having the choice between the ad hoc hypothesis of the impact of giant meteorites of about sialic composition, capable to create at once a continent, and the old hypothesis of a solar origin of the earth, the author prefers the latter one.

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Résumé La bimodalité du volcanisme est démontrée par la fréquence des indices d'explosivité des volcans actifs et par celle de certains constituants chimiques des magmas. Cette bimodalité s'explique par l'existence de deux sources de magmas indépendants: le manteau supérieur et la croûte sialique. Pour des raisons physiques et géochimiques, l'auteur s'oppose aux hypothèses qui cherchent à expliquer l'origine des magmas basaltiques par une fusion partielle ou totale de matériel cristallisé du manteau supérieur. Il considère le « low velocity layer » comme au moins partiellement fondu et étant la source des magmas basiques. Par contre les magmas sialiques prennent origine dans l'anatexie régionale (zones orogéniques) ou, localement, dans l'anatexie de contact (zones cratoniques étirées). La variation relativement grande, des magmas sialiques peut être expliquée par la différence des roches préexistantes (differentiation métamorphique) et aussi par l'hybridisme et par des divers processus de différentiation magmatique.Des faits géologiques démontrent que la croûte sialique a existé déjà il y a plus de 3 1/2 milliards d'années. La discontinuité de Mohorovii ainsi que la bimodalité du volcanisme ne peuvent pas être produites par une différentiation quelconque du matériel du manteau supérieur. Ni l'origine du Sial, ni le volcanisme ne peuvent être expliqués raisonnablement dans le cadre classique de l'hypothèse planétésimale. Ayant le choix entre une hypothèse ad hoc qui veut expliquer l'origine des continents par la chute de météorites gigantesques de composition à peu près sialique et l'hypothèse d'une origine solaire de la terre, l'auteur préfère la dernière.

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Late Paleozoic serpentinites and mafic schists from the Coast Range accretionary complex,central Chile: their relation to aeromagnetic anomalies

Regional structural trends within the poorly exposed metamorphic basement complex of central Chile between 39°30' and 41°30'S latitudes are evident on total intensity aeromagnetic maps. Field and laboratory measurements of magnetic susceptibility indicate that anomalies are related to relic magnetite and rare ilmenite phase concentrations in serpentinites and lower greenschist facies mafic schists.Serpentinites and mafic schists representing fragmented ophiolites are common throughout a broad, highly magnetic central zone which separates a low-magnetic metaturbidites terrain in the Northeast from a southwestern, low susceptibility, metavolcanic rich area with isolated anomalies. One of the isolated anomalies represents a polyphase deformed serpentinite emplacement overlain by coarse grained eclogitic blueschist, highly magnetic undeformed serpentinites and amphibolite boulders thought to have been transported within the ultramafic body.The trend of the regional magnetic anomaly pattern is controlled by the main foliation, a crenulation cleavage (S2), rather than by primary factors, such as emplacement pattern of the ultramafics. This structural grain was established during the early Carboniferous event which culminated pre-Andean accretion in the area. The overall zonation, however, seems to reflect the composition of slices in a composite prism accreted during oblique subduction along the margin of Gondwanaland.

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Zusammenfassung Reliktische präkinematische (prä-S2) Magnetitanreicherungen kommen in Serpentiniten und Metabasiten der Grünschieferfazies des spätpaläozoischen Grundgebirges der Küstenkordillere Chiles häufig vor. Zwischen 39°30' und 41 °30' südlicher Breite wurden magnetische Messungen in situ in diesen Gesteinen durchgeführt, die deren enge räumliche Beziehung zu regionalen NW-SO streichenden Anomalien bestätigen.Die Serpentinite stellen Teile eines zerscherten Ophiolithkomplexes dar, der zwischen einer schwach-magnetischen Metaturbidit-Zone und einer schlecht aufgeschlossenen Metapyroklastit-Zone diapirartig intrudierte. Ein mehrfach deformierter Serpentinitkörper ist von Gerollen aus eklogitischem Blauschiefer überlagert, die höchstwahrscheinlich ursprünglichen tektonischen Einschlüssen entsprechen.Der regionale Trend der Anomalien ist eher vom Streichen und Einfallen der Hauptschieferung als von primären Strukturen kontrolliert. Es handelt sich um eine Krenulationsschieferung (S2) die durch eine frühkarbonische Phase entstanden ist. Sie stellt den Höhepunkt einer prä-Andinen Schrägakkretion dar. Die regionale lithologische Gliederung scheint jedoch die Zusammensetzung der einzelnen Akkretionskeile widerzuspiegeln.

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Résumén Serpentinitas y esquistos máficos metamorfizados en condiciones de facies esquistos verdes baja forman parte del basamento metamorfico de la Cordillera de la Costa de Chile central entre los 39°30' y los 41°30'l.s. Mediciones in situ y en laboratorio de suceptibilidad magnética muestran que sus concentraciones de magnetita pretectonica con respecto a la foliación principal son responsables de anomalías de rumbo NW-SE.Las serpentinitas constituyen parte de una asociación »ofiolítica« fragmentada que aflora dentro de una ancha banda entre metaturbiditas débilmente magnéticas al NE y metapiroclastitas con aisladas anomalías al SW. Una serpentinita del último sector presenta evidencias de deformación polifásica y esta recubierta por bolones de esquistos azules eclogíticos y anfibolitas, los cuales podrían representar inclusiones originalmente transportadas por el cuerpo ultramáfico.El diseño regional de las anomalías magnéticas está controlado por la actitud de la foliación principal, más que por el diseño del emplazamiento original. Esta, un clivaje de crenuación S2, se originó durante un evento carbonífero temprano que representa el climax de la acreción pre-andina en el área. La zonación litológica regional, sin embargo, parece reflejar más bien la composición de lonjas individuales dentro de un prisma compuesto acrecionado mediante subducción oblicua.

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- (prä-S2) . 39°30 41°30 in situ , , NW-SO. , , . , , , , , . , . (S2), . - . .

     

Creation and destruction of lower continental crust

Bulk continental crustal composition results from the net mass exchange between crust and mantle. Crustal addition is mainly by the rise of mantle-derived melts into and through the crust at convergent plate margins and (at a lower rate) within plate interiors. Crustal subtraction occurs by subduction of uppermost crust (sediment, continent-derived elements in hydrothermally altered oceanic crust), by subcrustal erosion at convergent margins and by delamination of lowermost crust following densifying gabbro-eclogite phase transformations that result in a crust-mantle density inversion. As the phase transformations only occur at high pressure, tectonic overthickening of the crust (to > 50 km) is required. The lowermost crust at continent-ocean and continent-continent convergent plate margins is more likely to experience these transient overthickening events (compressional orogenies) than is intraplate crust. Correspondingly, the preservation probability of mafic lower crust is greater for intraplate than for plate margin localities. Delamination of mafic lower crust is the main process for removing basic composition rocks from the crust, thereby creating »andesitic« crustal composition. Evidence for lower crustal delamination comes from »geochemically balanced« cross section of compressional belts, and from the high La/Yb ratios, lack of Eu anomalies, and high Sr contents in deep crustallyderived magmas from the base of tectonically over-thickened crust. These crustal magmas are often accompanied by mantle-derived basalts associated with crustal uplift and extension, both related to the coincident delamination of underlying mantle lithosphere.

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Zusammenfassung Die Gesamtzusammenfassung der Kontinentalen Kruste resultiert aus dem Massenaustausch zwischen Kruste und Mantel. Krustenzuwachs erfolgt hauptsächlich beim Aufstieg in und durch die Kruste von aus dem Mantel abstammenden Basalt an konvergierenden Plattengrenzen und zum geringeren Teil Plattenintern. Der Krustenabbau wird erreicht per Subduktion der obersten Kruste, durch subkrustale Erosion an konvergierenden Plattengrenzen (Sedimente, Elemente kontinentaler Herkunft von hydrothermal veränderter ozeanischer Kruste). Dies wird hervorgerufen von der Schichtspaltung der untersten Kruste nach der Verdichtung durch die Gabbro-Eklogit-Phasentransformation, welche in der Krusten-Mantel-Dichte-Inversion resultiert. Da die Phasentransformation nur unter hohen Drücken stattfindet, werden tektonische Mächtigkeitszunahmen der Kruste (> 50 km) benötigt. Die unterste Kruste in Bereichen von konvergierenden Kontinent-Ozean und Kontinent-Kontinent Plattengrenzen unterliegt einer größeren Wahrscheinlichkeit vorübergehende Mächtigkeitszunahmen zu erfahren als platteninterne Kruste. Dementsprechend ist die Erhaltungswahrscheinlichkeit von mafischer unterer Kruste für platteninterne Bereiche größer als für Plattengrenzen. Schichtspaltung von mafischer unterer Kruste ist der Hauptprozeß basisch zusammengesetzte Gesteine aus der Kruste zu entfernen, hierbei wird die Kruste in Richtung »andesitische« Zusammensetzung verändert. Hinweise für Schichtspaltung der unteren Kruste stammen von »geochemisch bilanzierten« Profilen aus druckhaft deformierten Zonen. Weiterhin sprechen dafür hohe La/Yb-Werte, das Fehlen von Eu-Anomalien und hohe Sr-Gehalte, wie sie an der Basis tektonisch verdickter Kruste in Magmen, die aus der tiefen Kruste stammen, gefunden werden. Diese krustalen Magmen werden häufig von Mantelbasalten begleitet, die zu Krustenhebung und Dehnung in Verbindung stehen; beides im Zusammenhang stehend zu der gleichzeitig stattfindenden Schichtspaltung der unterlagernden Mantellithosphäre.

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Résumé La composition d'ensemble de la croûte continentale résulte des échanges entre la croûte et le manteau. L'apport dans la croûte provient en ordre principal de la montée de basalte d'origine mantélique qui s'opère aux bordures des plaques convergentes et, dans une moindre mesure, à l'intérieur des plaques. Le départ hors de la croûte se produit par la subduction de la croûte supérieure (sédiments, éléments dérivés des continents dans la croûte océanique affectée d'altération hydrothermale), par érosion subcrustale le long des marges convergentes et par délamination à la base de la croûte, les transformations de phase gabbro-éclogitiques entraînant une augmentation de densité et une inversion de densité entre croûte et manteau. Comme ces transformations de phases ne se produisent qu'à haute pression, elles impliquent un épaississement tectonique de la croûte (jusqu'à plus de 50 Km). Le domaine probable de tels épaississement est la partie inférieure de la croûte en bordure des plaques convergentes continentocéan ou continent-continent (orogènes de compression), plutôt que la croûte intra-plaque. Inversement, la probabilité de conversion d'une croûte inférieure mafique est plus élevée au milieu des plaques que sur leurs bordures. La délamination de la croûte inférieure est le processus courant d'appauvrissement de la croûte en roches mafiques, avec création d'une composition crustale »andésitique«. Les arguments en faveur de cette delamination sub-crustale sont tirés de profils »géochimiquement équilibrés« dans les ceintures en compression, ainsi que des rapports La/Yb élevés, de l'absence d'anomalie de l'Eu et des hautes teneurs en Sr dans les magmas dérivés de la partie profonde des croûtes tectoniquement épaissies. Ces magmas crustaux sont souvent accompagnés de basaltes d'origine mantélique associés à un soulèvement et à une extension crustale, ces deux processus étant liés à la délamination concommittante de la lithosphère mantélique sousjacente.

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Metamorphic evolution of the palaeozoic series of the Betic Cordilleras (Nevado-Filabride complex,SE Spain) and its relationship with the alpine orogeny

The Palaeozoic rocks of the Veleta nappe (Nevado-Filábride complex, Betic Cordilleras, Southern Spain) consist of graphite-mica schists with oxychlorite — chloritoid — albite — garnet porphyroblasts. Crystal chemistry of the minerals, their phase relations and microfabrics are consistent with a normal prograde metamorphic evolution and a slight retrograde overprint. The basis of the overlying Mulhacén nappe consists also of Palaeozoic graphite-mica schists, but with clear signs of polymetamorphic development. An early low-pressure metamorphism with andalusite and chloritoid is overprinted by high-pressure metamorphism with kyanite and Mg-rich chloritoid. This later development is of Alpine age, which is demonstrated by the metamorphic conditions of Permo-Triassic rocks in the upper part of the Mulhacén nappe, included formation of eclogites, followed by an amphibolite facies overprint. The metamorphism of the Veleta nappe is regarded as pre-Alpine: a possible Alpine overprint did not cause an increase in temperatures. No inverse metamorphic gradient exists between Veleta and Mulhacén nappes, because of the different ages of metamorphism.

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Zusammenfassung Die paläozoischen Gesteinsserien der Veletadecke im Nevado-Filábride Komplex (Betische Kordillere, Südspanien) bestehen aus Graphitglimmerschiefern mit Oxichlorit — Chloritoid — Albit — Granat — Porphyroblasten. Die Kristallchemie der Minerale, ihre Phasenbeziehungen und Mikrogefüge sind konsistent mit einer normalen prograden Metamorphoseentwicklung und leichter retrograder Überprägung. Die Basis der darüberliegenden Mulhacendecke besteht ebenfalls aus paläozoischen Graphitglimmerschiefern, die jedoch deutliche Anzeichen für polymetamorphe Entwicklung zeigen: Eine frühe Niedrigdruckmetamorphose mit Andalusit und Chloritoid wird überprägt von einer Hochdruckmetamorphose mit Disthen und Mg-reichem Chloritoid. Diese spätere Entwicklung ist, wie die Metamorphosebedingungen der im Hangenden folgenden permotriadischen Gesteine der Mulhacendecke zeigen, frühalpin und schließt Eklogitbildung mit ein, gefolgt von einer amphibolitfaziellen Überprägung. Die Metamorphose der Veletadecke wird als präalpine Metamorphose angesehen: Eine mögliche alpine Überprägung hat keinen Temperaturanstieg verursacht. Zwischen Mulhacendecke und Veletadecke besteht kein inverser Metamorphosegradient, sondern ein Sprung in den Metamorphosealtern.

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Résumén El Paleozoico del Manto del Veleta (complejo Nevado-Filábride, Cordilleras Béticas, suroeste de España) está formado por micasquistos grafitosos con porfiroblastos de oxicloritas — chloritoide — albita — granate. La cristalquímica de los minerales, sus relaciones de fase y microfábrica son coherentes con una evolución metamórfica progresiva normal y con un ligero retrometamorfismo. La base del suprayacente Manto del Mulhacén está también formado por micasquistos grafitosos paleozoicos, pero muestran signos evidentes de un desarrollo polimetamórfico. El metamorfismo más antiguo tiene unas caracteristicas de baja presión con la formación de andalucita y cloritoide. Estas rocas sufren los efectos de un nuevo proceso metamorfico de edad alpina, lo que puede ser demostrado por comparación con las rocas Permo-Triásicas de la parte superior del Manto del Mulhacén, en las cuales las eclogitas formadas en la primera fase son afectadas por otra en la facies de las anfibolitas. El metamorfismo del Manto del Veleta puede ser probablemente considerado como pre-Alpino: si está afectado por el metamorfismo alpino, éste no ha causado un incremento de temperatura. No existe, por tanto, inversión del gradiente metamórfico entre los Mantos del Veleta y del Mulhacén puesto que la edad del metamorfismo en ambos es diferente.

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Beschleunigung der geomorphologischen Prozesse durch die Wirkung des Menschen

Zusammenfassung Der Verfasser befaßt sich in seinem Artikel mit dem Problem der durch die Tätigkeit des Menschen beschleunigten geomorphologischen. Prozesse. Er führt Beispiele der beschleunigten Bodenerosion aus den mittleren Breiten und der beschleunigten kryogenen Prozesse aus Sibirien an. Er macht besonders auf die Tatsache aufmerksam, daß es durch die intensivere ökonomische Ausnützung der Nordgebiete Kanadas und der UdSSR zu Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem Vorkommen der Thermokarsterscheinungen und der Beschleunigung der Solifluktion kommen kann. In der Schlußfolgerung hebt er die Rolle der Geomorphologie bei managing the man's environment und der Organisation der ästhetischen Kulturlandschaft hervor.

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The author deals in his paper with the problem of the acceleration of geomorphological processes due to man's activities. He quotes examples of the accelerated soil erosion from medium latitudes and of the accelerated cryogene processes from Siberia. He calls the attention especially to the fact that difficulties can arise connected with the occurrence of thermokarst phenomena and accelerated solifluction as consequence of more intensive economic utilization of the northern regions of Canada and the USSR. In conclusion, he stresses the task of geomorphology in the managing the man's environment and in the organization of the aesthetic cultural landscape.

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Résumé L'auteur s'occupe dans son article du problème des procès géomorphologiques accélérés par l'activité de l'homme. Il cite des exemples de l'érosion de sol accélérée des latitudes centrales et des procès cryogènes accélérés de la Sibérie. Il appelle l'attention surtout au fait, que des difficultés peuvent se produire en connexion avec l'existence des phénomènes thermocarstiques et de l'accélération de la solifluction comme conséquence de l'utilisation économique plus intensive des régions septentrionales du Canada et de l'URSS. En conclusion, l'auteur accentue le rôle de la géomorphologie dans « managing the man's environment » et dans l'organisation d'un paysage esthétique et culturel.

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