The southern extension of the East African Rift System and related igneous activity

New details of the late- and post-Karroo fracture pattern in eastern southern Africa are shown on a map together with associated igneous rocks. The pattern is remarkably like that of the East African Rift Valleys with which it is continuous.There is a close parallelism between the Rift fractures and intracratonic orogenic belts, and also locally between the fractures and foliation trends of the gneisses in the belts. Relief differences across the faults range up to 2000 feet; many of the Rifts are asymmetrical with displacement only along one side.Although earth movements were intermittent over a long period of time, two main episodes occurred during post-Karroo to Cretaceous and Tertiary to recent times. Forty-nine isotopic ages of igneous material are taken from the literature and indicate eruptive activity over a 100 m. y. period.

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Zusammenfassung Neue Einzelheiten über das Bruchmuster in der Spät- und Post-Karroo im Osten des südlichen Afrikas sowie über die damit verbundenen Magmagesteine sind auf einer Karte angegeben. Das Bruchmuster hat eine außerordentliche Ähnlichkeit mit dem Ostafrikanischen Graben, welcher eine Fortsetzung davon ist.Ein enger Parallelismus besteht zwischen den Brüchen des tektonischen Grabens und den intrakratonischen, orogenetischen Zonen sowie auch örtlich innerhalb der Zonen zwischen den Brüchen und dem Schieferungsstreichen der Gneise. Der Unterschied im Relief über die Verwerfungen hin ist bis zu 2000 feet; viele dieser tektonischen Gräben sind asymmetrisch, und Verschiebungen geschehen nur entlang einer Seite.Obgleich Erdbewegungen durch lange Zeiträume unterbrochen waren, konnten jedoch zwei Hauptepisoden von der Post-Karroo bis zur Kreide und von dem Tertiär bis zur heutigen Zeit festgestellt werden. Neunundvierzig isotopische Alter für Magmagestein sind in der Literatur zitiert und deuten auf eine eruptive Tätigkeit von über 100 M. J. hin.

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Résumé Nouveaux détails concernant le dessin de fracture pendant le Karroo Supérieur et le Post-Karroo dans l'est de l'Afrique méridionale ainsi que les roches ignées associées sont indiqués sur une carte. On y observe une similarité très remarquable entre le dessin de fracture de l'Afrique méridionale et celui du fossé tectonique de l'Afrique-Est, du quel il est un prolongement.Il y a un parallélisme étroit entre les fractures de fossé tectonique et les zones orogéniques ainsi que localement entre les fractures et la direction de foliation des gneisses dans les zones orogéniques. La différence en relief à travers les failles se range près de 2000 feet; beaucoup de fossés tectoniques sont asymmétriques; ils montrent un déplacement sur un côté seulement.Les mouvements de terre étaient intermittents pendant une longue période de temps; mais deux épisodes principaux se présentaient pendant le Karroo Supérieur jusqu'au Crétacé et pendant le Tertiaire jusqu'au Quaranteneuf âges isotopiques de roches ignées sont cités de la littérature consultée et les âges indiquent une activité eruptive plus de 100 m. a.

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, . - . , : - , . 49 , 100. .

     

Sur le comportement geochimique des elements de la lithosphere en fonction du temps

Résumé Les roches magmatiques sont considérées comme un mélange d'atomes dans une phase précristalline. Si l'on applique à la composition chimique de celles-ci la statistique mathématique, on voit apparaître des régularités qui forment un cadre souple dans lequel se produisent différentes variations. La diminution exponentielle des concentrations de magnesium en fonction du temps à travers tout le précambrien et le remplacement progressif de cet élément par l'aluminium donne le schéma de l'évolution.La classification dimensionelle des atomes permet de lier l'histoire des éléments majeurs de la lithosphère à celle des éléments mineurs et d'aborder ainsi de façon nouvelle les rapports qui existent entre les roches et les gîtes métallifères.

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Magmatic rocks are considered as an atomical mixture in a precristalline phase. If you apply to their chemical composition the mathematical statistic, regularities appear that shape a supple frame in which various compositions come forward.Exponential decrease of magnesium concentrations in relation with time throughout the Precambrian, and the progressive substitution of this element by aluminium give the scheme of evolution.Dimensional classification of atoms allows to link the history of lithosphere's major elements with that of minor elements and to approach in a new way the connexion between rocks and metalliferous deposits.

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Zusammenfassung Die magmatischen Gesteine werden in einer vorkristallinen Phase als Atommischungen betrachtet.Die auf ihren Chemismus angewandte mathematische Statistik enthüllt das Vorhandensein von Regelmäßigkeiten, welche die Veränderungen ihrer Zusammensetzungen abgrenzen.Die exponentielle Abnahme der Magnesiumkonzentrationen und das Ersetzen dieses Elementes durch Al, während des ganzen Vorkambriums, gibt ein Schema des Evolutionsprozesses.Eine Atomdurchmesserklassifikation gestattet, die Geschichte der Hauptelemente der Lithosphäre mit derjenigen der Spurenelemente zu verbinden und die Frage der Beziehungen zwischen den magmatischen Gesteinen und den Metallagerstätten auf neuere Weise zu behandeln.

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Vulkanismus und Graben-Bildung im Roten Meer

Zusammenfassung Von Vulkanit-Proben derValdivia-Kampagnen 1971/72 werden die Ergebnisse petrographischer und chemischer Untersuchungen dargestellt. Im zentralen Graben des Roten Meeres sind Olivin-Tholeiit-Baselte ohne modalen Pyroxen verbreitet. Außerhalb des zentralen Grabens treten neben vorwiegend holokristallinen Pyroxen-führenden Olivin-Tholeiit-Basalten Alkali-Basalte sowie basaltische Tuffe und Hyaloklastite auf. Vergleichsweise wurden Basalte und deren saure Differentiate aus dem Hinterland von Djibouti untersucht. Kristallisations- und Differentiationsgrad der Gesteine sind Abbild eines diapirartig aufgestiegenen Asthenolithen. Die Aufwölbung der Asthenosphäre wird durch die Einsenkung eines Scheitelgrabens kompensiert. Eine Trennung der kontinentalen Kruste betrifft nur den Bereich des zentralen Grabens.

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During theValdivia cruise 1971/72 volcanic fragments were raised from the bottom of the Red Sea, especially from the axial through. Data on petrography and chemistry are represented. The axial trough is floored with olivine-tholeiitic basalts without modal pyroxene. According to the rapid ascent from relatively shallow depth olivinetholeiitic magma reached the sea-floor before any substantial differentiation took place. Beyond the axial trough alkali-basalts, basaltic tuffs, hyaloklastites are distributed as well as olivine-tholeiitic basalts with modal pyroxene. For comparison basalts and their acid differentiates from the hinterland of Djibouti have been analyzed and discussed. The grade of crystallisation and fractionation of the melt is in a direct connection with the diapiric upwelling of the asthenosphere. The upwarped asthenosphere is compensated by normal faulting and rifting of the axial trough. The attenuation and separation of the continental crust is restricted to the axial trough.

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Résumé Pendant les campagnes de laValdivia en 1971/72, des échantillons de volcanites ont été prélevés au fond de la Mer Rouge, à des fins d'analyses pétrographiques et chimiques. Dans le fossé central il y a des basaltes tholéiitiques à olivine sans pyroxène modal. En dehors du fossé central apparaissent des basaltes alcalins, des tufs basaltiques et des hyaloclastites ainsi que des basaltes tholéiitiques à olivine et pyroxène modal prédominemment holocristallins. A titre de comparaison, des basaltes et leurs différenciats acides, prélevés dans le hinterland de Djibouti, ont été analysés. Le degré de cristallisation et de différenciation des roches est en relation avec l'asténolite monté par voie diapirique. Le bombement de l'asténosphère est compensé par l'enfoncement du fossé. La séparation de la croûte continentale est restreinte au fossé axial.

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, 1971/1972 . - . , - , , . . . . .

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Herrn Dr. H.Bäcker von derPreussag AG, Hannover, danken wir für dieÜberlassung des Proben-Materials und für das Einverständnis zur Publikation. Wir danken unseren Kollegen A.Baumann, Braunschweig, und H.Raschka, BfB Hannover, für die Bestimmung der Schwermetall- und Spurenelement-Gehalte sowie den Herren H.Pichler, Tübingen, und A.Schneider, Göttingen, für die Norm-Berechnungen.     

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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Beiträge zur Sedimentologie des kontinentalen Mesozoikums am Westrand des Murzukbeckens (Libyen)

Zusammenfassung Am Westrand des Murzukbeckens ist über marinem Karbon eine etwa 800 m mächtige kontinentale, vorwiegend fluviatile Sedimentfolge von roten und braunen Sandsteinen und zwischengelagerten Tonsteinen aufgeschlossen. An der Messak-Schichtstufe wurden an drei Stellen korrelierbare Profile aufgenommen. Die Schichtfolge ließ sich nach feldgeologischen Befunden von unten nach oben in Tilemsin-Schichten und Messak-Sandstein gliedern.Die sedimentologischen Untersuchungen, die sich vorwiegend auf die Tonstein-Horizonte erstreckten, ergaben in der äußerlich gleichartigen Sedimentfolge kontrastreiche Unterschiede der Mineralvergesellschaftung. Die Tilemsin-Schichten sind durch Illit/ Montmorillonit-Vormacht und selektive Feldspatverwitterung gekennzeichnet. Sie müssen auf ein Abtragungsgebiet bezogen werden, in dem relativ milde Verwitterungsbedingungen eines semiariden bis semihumid-tropischen Klimas herrschten. Demgegenüber zeigt der Messak-Sandstein starke Kaolinit-Vormacht und völlige Feldspatzersetzung. Diese Sedimente bestehen aus den umgelagerten Produkten intensiver, lateritischer Verwitterung eines humid-tropischen Klimabereiches. Das Profil zeigt fließende Übergänge und zeugt von einem allmählichen Klimawechsel. Im Gegensatz zu den Tilemsin-Schichten gehört der Messak-Sandstein als Endglied der Entwicklung zur Nubischen Fazies, die im Sinne der siderolithic facies vonMillot (1970) durch die Produkte einer humid-tropischen Verwitterung bestimmt wird.

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At the Western flank of the Murzuk basin, a sequence of about 800 m of continental, mainly fluviatile red and brown sandstone with intercalated clay is exposed, overlying marine strata of Carboniferous age. Three sections at the Messak escarpment were investigated. On the basis of field evidence, the sequence was subdivided into Tilemsin Formation (bottom) and Messak Sandstone (top).This study dealing primarily with the clay units, revealed significant differences in mineral association despite of the homogeneous appearance. The Tilemsin Formation is characterized by predominance of illite, montmorillonite, and selective feldspar breakdown. These sediments are derived from an area of relatively mild weathering conditions in a semi-arid to semihumid-tropical climate. In contrast, in the Messak Sandstone kaolinite is predominant, and feldspars and mica are lacking. These sediments are reworked products of intense lateritic weathering of a humid-tropical climate. The transitions within the section are gradual, thus indicate gradual climatic changes. In contrast to the Tilemsin Formation, the Messak Sandstone represents the final stage of the climatic development; it belongs to the Nubian facies which as siderolithic facies sensuMillot (1970) is characterized by the products of humid-tropical weathering.

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Résumé Sur la marge ouest du bassin de Mourzouk est exposée, au-dessus du Carbonifère marin, une succession continentale d'environ 800 m de grès rouges et bruns, intercalés d'argiles et à prépondérance fluviatile. Trois sections corrélatives ont été prélevées à l'escarpement de Messak. D'après les observations du terrain géologique, il a été possible de diviser la succession, de bas en haut, en Couches de Tilemsin et en Grès de Messak.Les études sédimentologiques effectuées pour la plupart sur des horizons d'argile ont démontré des différences essentielles dans l'association minéralogique malgré son apparence homogène. Les Couches de Tilemsin sont caractérisées par une prédominance d'illite/montmorillonite et une décomposition sélective de feldspath; elles se rapportent certainement à une région d'érosion où régnaient les conditions douces de décomposition d'un climat semi-aride à tropical semi-humide. En revanche, les grès de Messak présentent une dominance de kaolinite et une décomposition totale de feldspath; ces sédiments se composent des produits remaniés de la décomposition latéritique intensive d'un domaine tropical humide. La section offre des transitions coulantes attestant des variations climatiques graduelles. Les Grès de Messak, en tant que membre terminal du développement, appartiennent — contrairement aux Couches de Tilemsin — au « faciès du Nubie », faciès caractérisé au sens du « siderolithic facies » deMillot (1970), par les produits d'une décomposition humide-tropicale.

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Murzuk , . Messak . Tilemsin Messak.- , , . Tilemsin / . . , Messak . - . , . — Messak — siderolithic facies (1970) , - .

     

On the determination of polymetamorphic mineral associations,and its application to the Bosost Area (Central Pyrenees)

A method to demonstrate the simultaneous development of different minerals is discussed. Minerals are contemporaneous when they have formed before and after a point in time. Points in time are supplied by phases of deformation. The relations between deformation and crystallization can be deduced from the internal and external structures of porphyroblasts and matrix.This method is applied to unravel the metamorphic history of the Bosost area. Four metamorphic zones succeed one another: the biotite-zone, stauroliteandalusite-cordierite-zone, andalusite-cordierite-zone and cordierite-sillimanitezone. This zonal distribution represents a progressive metamorphic series and each higher metamorphic zone has passed through one or more lower metamorphic zones. Even within one zone a further subdivision of the crystallization history can be made.The described mineral associations are the result of low pressure metamorphism. They can be assigned to a low pressure faciesgroup of the amphibolite facies. The geothermal gradient during metamorphism was approximately 15° C pro 100 meter.

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Zusammenfassung Eine Methode, um das gleichzeitige Wachstum verschiedener Minerale zu zeigen, wird hier näher erklärt. Minerale sind gleichzeitig, wenn sie vor und nach einem Zeitpunkt gebildet worden sind. Zeitpunkte werden durch Deformationsphasen geliefert. Die Verhältnisse zwischen Deformation und Kristallisation kann man aus dem Intern- und Externgefüge ablesen.Diese Methode wird angewandt, um die metamorphe Geschichte vomBosost-Gebiet zu entziffern. Vier metamorphe Zonen folgen aufeinander: Biotit-Zone, Staurolith-Andalusit-Cordierit-Zone, Andalusit-Cordierit-Zone und Cordierit-Sillimanit-Zone. Diese Zoneneinteilung stellt eine progressiv metamorphe Reihenfolge dar, wobei jede höher metamorphe Zone durch die weniger metamorphen Zonen gewandert ist. Auch innerhalb einer Zone kann noch eine weitere Unterteilung nach der Kristallisationsfolge gemacht werden.Die beschriebenen Mineralassoziationen sind unter niedrigen hydrostatischen Druckverhältnissen entstanden. Sie werden in der Amphibolit-Fazies, und zwar in einer niedrigen Druck-Faziesgruppe untergebracht. Der geothermale Gradient ist ungefähr 15° C pro 100 Meter gewesen.

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Résumé Une méthode pour démontrer la croissance simultanée de minéraux différents est discutée. Des minéraux sont contemporains quand ils sont formés avant et après un certain instant qui peut être déterminé par des phases de déformation. Les relations entre déformation et crystallisation peuvent être déterminées à l'aide des structures internes et externes des porphyroblastes et de la matrice.Cette méthode est appliqué afin de déchiffrer l'histoire métamorphique de la région de Bosost, où quatre zones métamorphiques se suivent dans le temps: zone à biotite, zone à staurotide, andalousite et cordierite, zone à andalousite et cordierite et zone à cordierite et sillimanite. Cette classification en zones représente une série à métamorphisme progressif et chaque zone plus métamorphique a passé par une ou plusieurs zones moins métamorphiques. Même dans certains zones métamorphiques une subdivision plus détaillée est possible.Les associations de minéraux décrites sont formées sous des conditions de basse pression. Elles peuvent être placées dans un groupe de facies à basse pression du facies amphibolite. Le gradient géothermique pendant le métamorphisme était environ 15° C par 100 mètres.

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The TiO2 frequency in volcanic rocks

The authoress calculates the frequency of the TiO₂-content in the lavas of the active volcanoes and shows by the aid of a quotient =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ the pronounced bimodality of the frequency curve from which she concludes that the great variety of the magmas cannot be explained by a magmatic differentiation but only by a double origin of the magmas from the upper mantle and from the sialic crust of the earth.

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Zusammenfassung Die Verfasserin berechnet die Häufigkeit des TiO₂-Gehalts in den Laven der tätigen Vulkane und zeigt vermittelst eines Quotienten =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ die ausgesprochene Bimodalität der Häufigkeitskurve, woraus sie den Schluß zieht, daß die große Verschiedenheit der Magmen nicht durch eine magmatische Differentiation erklärt werden kann, sondern daß man eine zwiefache Herkunft der Magmen annehmen muß: aus dem oberen Mantel und aus der sialischen Kruste der Erde.

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Résumé L'auteur calcule la fréquence du pourcentage de TiO₂ dans les laves des volcans la bimodalité cans actifs et montre, à 1 aide d un quotient =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ la bimodalité prononcée des courbes de fréquence, et en tire la conclusion que la grande variété des magmas ne peut pas être expliquée par une différenciation magmatique, mais par l'origine double des magmas: du manteau supérieur et de la crôute sialique de la terre.

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Riassunto L'autrice calcola la frequenza del contenuto in TiO₂ nelle lave dei vulcani attivi e dimostra mediante un quoziente =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ la pronunziata bimodalità delle curve di frequenza e ne trae la conclusione che la grande varietà dei magmi non è dovuta a differenziazione magmatica ma ad una duplice provenienza: dal mantello superiore e dalla crosta sialica della terra.

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. , , , : 1. , 2. .

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

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This study is a part of the researches, carried out with the funds of the National Research Council of Italy under the direction of Prof. A.Rittmann.     

The potassic feldspar in metamorphic rocks from the western Hohe Tauern area,eastern Alps

Zusammenfassung Es wurden Kalifeldspäte aus Orthogneisen, Paragneisen und Glimmerschiefern des westlichen Tauemfensters (Hohe Tauern, Tirol) mit optischen und röntgenographischen Methoden im Hinblick auf ihren Strukturzustand untersucht.Es zeigte sich, daß in den Randbereichen des Tauemfensters in Gesteinen der Grünschieferfazies weitgehend geordneter Mikroklin mit einem optischen Achsenwinkel 2 V_x 80°, Auslöschungswinkel Z (010)=15–20°, Doppelbrechung n_z-n_x= 0,0065, Triklinität=0,90-–0,95, ca. 0,88 Al auf T₁O-Position und einem Ab-Gehalt von ca. 5 Gew.% auftritt. Dagegen wurden in Gesteinen der schwachtemperierten Amphibolitfazies des zentralen Bereichs Orthoklase bis intermediäre Mikrokline mit stark schwankenden optischen Eigenschaften, mit Triklinitäten zwischen 0 und 0,7, 0,8 bis 0,9 Al in T₁-Positionen, 0,45–0,8 Al auf T₁O und Ab-Gehalten von ca. 10 Gew.% festgestellt. Die Kalifeldspatkristalle zeigen ungleichmäßige Auslöschung mit Winkeln von Z (010) zwischen 0 und 15°, 2 V_x zwischen 50 und 75° und n_z-n_x=0,005 bis 0,006. Teilweise ist Zonarbau mit geringerer Triklinität am Kornrande erkennbar. Diese undulös auslöschenden Kalifeldspäte enthalten einzelne schmale Lamellen von maximal triklinem Mikroklin mit Z (010)=15–20° und n_z-n_x= 0,006–0,007.Die Grenze zwischen dem Verbreitungsgebiet von maximalem Mikroklin einerseits und Orthoklas bis intermediärem Mikroklin andererseits verläuft in den westlichen Hohen Tauern ungefähr konform mit der Albit-Oligoklas-Grenze (Morteani &Raase, 1974) und mit der aus Sauerstoff-Isotopen-Untersuchungen bestimmten 500° C-Isotherme (Hoernes &Friedrichsen, 1974).

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The potassic feldspar in orthogneisses, paragneisses, and mica schists from the western Tauernfenster (Hohe Tauern, Tyrol) were studied by optical and X-ray methods with regard to their structural state and in relation to grade of metamorphism.In the peripheral region of the Tauernfenster in greenschist-facies rocks highly triclinic microcline occurs with an optic angle 2 V_x of about 80°, extinction angle Z (010) =15–20°, birefringence n_z-n_x=0.0065, triclinicity=0.90–0.95, approx. 0.88 Al in T₁O-site, and an Ab-content of about 5 wt.%. In the central area with rocks of the low-grade amphibolite facies, on the other hand, orthoclase to intermediate microcline with highly variable optical properties, triclinicities in the range of 0–0.7, 0.8–0.9 Al in T₁-sites, 0.45–0.8 Al in T₁O-site, and an Ab-content of about 10 wt.% was recognized. The K-feldspar grains have nonuniform extinction Z (010) scattering in the range of 0–15°, 2 V_x in the range of 50–75°, and n_z-n_x= 0.005–0.006. Sometimes a zonal structure with lower triclinicity exists at the rim. These undulatory K-feldspar grains usually contain small lamellae of highly triclinic microcline with Z (010) =15–20° and n_z-n_x=0.006–0.007.From the occurrence of maximum microcline and of orthoclase to intermediate microcline in the Hohe Tauern area an isograd was defined that is approximately conformable with the albite-oligoclase isograd (Morteani &Raase, 1974) and with the 500° C isotherm based on oxygen isotope analyses (Hoernes &Friedrïchsen, 1974).

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Résumé Les feldspaths potassiques d'orthogneiss, de paragneiss et de micaschistes de la Fenêtre des Tauern occidental (Hohe Tauern, Tirol) ont été étudiés du point de vue de leur état structural.Dans les roches du faciès schistes verts de la région périphérique de la Fenêtre des Tauern les microclines sont caractérisés par un angle des axes optiques 2 V_p =80°, un angle d'extinction n_g (010)=15–20°, une biréfringence n_g-n_p=0,0065, une triclinicité= 0,90–0,95, 0,88 Al dans le site T₁O et par une teneur en albite d'environ 5%. Au contraire, dans les roches du faciès amphibolite à faible degré de la région centrale, ont été observées des orthoses allant à des microclines intermédiaires avec des propriétés optiques très variables, un degré de triclinicité de 0 à 0,7, 0,8–0,9 Al dans les sites T₁, 0,45–0,8 Al dans T₁O et avec une teneur en albite d'environ 10%.Les cristaux de feldspath montrent une extinction irrégulière avec des angles Z (010) variable de 0 à 15°, 2 V_p de 50 à 75° et n_g-n_p=0,005–0,006.On peut voir quelquefois une structure zonée avec une triclinicité moindre au bord des cristaux. Ces feldspaths potassiques contiennent de minces lamelles de microcline à triclinicité maximum, avec n_g (010)=15–20° et n_g-n_p 0,006–0,007.La limite entre les régions à microcline maximum d'une part, et à orthose ou microcline intermédiaire d'autre part, suit, dans les Hohe Tauern, sensiblement l'isograde albite-oligoclase (Morteani &Raase, 1974) et, l'isotherme de 500° C telle qu'elle fut determinée les isotopes de l'oxygène (Hoernes &Friedrichsen, 1974).

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, ( , ) ., 2 V_x80°, Z (010)=15–20°, n_z–n_x=0,0065, =0,90–0,95, 0,88 l T₁O Ab 5 .-%. , 0 0,7, 0,8-0,9 1 T₁ l 10 .-%. Z V (010) 0 15°, 2 V_x 50 75° n_z–n_x=0,005–0,006. . Z V (010) =15-20° n_z–n_x=0,006–0,007. , Morteani & Raase (1974) 500° , Hoernes & Friedrichsen (1974).

     

Triassic-Liassic basins and climate of the Atlantic passive margins

As the Laurasian Plate tracked north over the New England hotspots in the LateTriassic, the heated and stretched crust failed along re-activated basement structures including micro-plate sutures, and continental extensions of transforms. This created the rifted passive margins of the Atlantic and established the tectonic and climatic setting of wrench-generated coastal ranges and detrital basins bordering vast salt flats that were overlain with waters from the Tethys Sea.In tracking north from an equatorial position in the Late Triassic to a subtropical latitude in the Middle Jurassic, the plate transgressed first humid, then savanna and finally arid climatic zones, which were then bordered by a transgressing epeiric Tethyan Sea. Within these climatic zones, monsoonal circulation profoundly affected patterns of sedimentation as tropical air masses cooled and warmed adiabatically as they crossed the coastal ranges and broad salt flats.Where the basement had been pulled apart as in the Newark-Gettysburg Basin or the Argana Basin of Morocco, plutons intruded the axis of the basin in the form of dikes, lava flows and subaqueous fissure flows. Differential horizontal shear along strike-slip faults created assymetric basins with an upthrown leading plate and a subsiding trailing plate. Strata within the basins record a history of recurrent, but alternating, transtentional and transpressional episodes in an overall wrench-tectonic regime. While the borderfault facies is marked by complex unconformities, young basin sediment, volcanics, en-echelon folds, fanglomerates, turbidites and deep-water lacustrine deposits with organic-rich black shale, sediments on the trailing plate are marked by an older suite of gently inclined fluvialdeltaic sands that rest with profound unconformity on the Hercynian — Variscan basement.Where shallow marine waters of the Tethys Ocean transgressed sagged pull-apart basins (as in the Khemisset and Berrichid Basins of Morocco) or where the basement was faulted by straignt, non-branching transforms (as in Grand Banks), vast salt flats occurred forming thick, deposits of halite and potash salt. The extent of Tethyan transgression and concomitant subsidence of these basins is marked by salt diapirs in the Baltimore Canyon Trough and in the Aaiun Basin of Africa.

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Zusammenfassung Während sich die Laurasische Platte in der späten Trias nordwärts bewegte über die Hotspots Neuenglands hinweg, brach die erwärmte und gedehnte Kruste entlang reaktivierter Strukturen des Basements, sowie entlang von Mikroplatten-Rändern und entlang der Fortsetzungen von Querstörungen auf den Kontinenten. Dieser Vorgang schuf die abgesenkten passiven Ränder des Atlantik und etablierte die tektonische und klimatische Situation der Küstenketten und Sedimentationsbecken, die weite mit Tethys-Meerwasser bedeckte Salzpfannen säumten.Während der Drift der Platte von einer äquatorialen Lage zur späten Triaszeit hin in eine subtropische Breite zur mittleren Jurazeit durchlief sie zunächst humide, dann Savannen- und schließlich aride Klimazonen. Diese wurden gerahmt von dem transgredierenden epirischen Tethys-Meer. Innerhalb dieser Klimazonen wurde die Sedimentation nachhaltig durch Monsum-Zirkulation beeinflußt dadurch, daß tropische Luftmassen sich abkühlten und adiabatisch erwärmten beim Überqueren der Küstenketten und der breiten Salzebenen.Dort, wo das Basement aufriß, wie etwa im Newark-Gettysburg Becken oder im Argana Becken von Morocco, drangen Plutone in die Achse des Beckens ein in Form von Gängen, Lavaergüssen und subaquatischen Spaltenergüssen. Differentielle horizontale Schubspannungen entlang Blattverschiebungen sorgten für asymmetrische Becken mit aufgeschobener Leitplatte und abgesenkter Schlepp-Platte. Die Ablagerungen innerhalb der Becken bilden eine Geschichte periodischer aber alternierender durch Zug- und Druckspannungen beherrschte Episoden ab.Die Fazies des Randstörungssystems ist durch komplexe Diskordanzen markiert, durch junge Beckensedimente, vulkanische Gesteine, girlandenartige Faltenzüge, Fanglomerate, Turbidite und Tiefwasser-Seesedimente mit organogen-reichen Schwarzschiefern. Dagegen sind die Sedimente der Schlepp-Platten gekennzeichnet durch eine ältere Folge von schwach geneigten fluviatil-deltaischen Sanden, die mit markanter Diskordanz auf dem herzynisch-variskischen Basement ruhen.Dort, wo der flache Tethys-Ozean über die sich absenkenden Dehnungs-Becken (wie etwa die Becken von Khemisset und Berrichid von Morocco) transgredierte oder wo das Basement durch geradlinige, nicht verzweigte Querstörungen zerschnitten wurde (wie im Gebiet der Great Banks), breiteten sich weite Salzebenen aus, die dicke Halit- und Kalisalzlager bildeten. Die Ausdehnung der Tethys-Transgression und die einhergehende Absenkung dieser Becken wird durch Salz-Diapire im Baltimore Canyon Graben und im Becken von Aaiun in Afrika markiert.

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Résumé Tandis que la plaque laurasiatique se déplaçait à la fin du Trias vers le nord sur les points chauds de la Nouvelle Angleterre, il s'est produit dans la croûte échauffée et sous tension, des ruptures le long de structures réactivées du socle ainsi que le long de bordures de microplaques et des prolongements de dérangements transversaux sur les continents. Ce processus conduisit à l'affaissement des bords de l'Atlantique, et à fixer la situation tectonique et climatique des chaînes cotières et des bassins de sédimentation qui bordaient de vastes dépressions salées couvertes par les eaux de la Téthys.Pedant sa dérive, à partir d'une position équatoriale à la fin du Trias jusqu'à une latitude subtropicale au Jurassique moyen, la plaque traversa des zones climatiques d'abord humides, puis à savannes et finalement arides, qui se trouvaient en bordure des transgressions épiriques del a Thétys. Dans ces zones climatiques, la sédimentation fut fortement influencée par la mousson sous l'effet des masses d'air tropical qui se refroidissaint et se réchauffaient adiabatiquement à la traversée des chaînes côtières et des plaines salifères ouvertes.Là où le socle apparaissait, comme dans le bassin de Newark-Gettysburg ou dans le bassin d'Argan au Maroc, des plutons pénétraient dans l'axe des bassins sous la forme de dikes, de coulées de lav et de coulées fissurales subaquatiques. Des poussées différentielles horizontales suivant des failles conduisirent à des bassins asymétriques, la plaque motrice en voie de soulèvement entraînant la plaque en voie d'affaissement. Les dépôts dans les bassins représentent une histoire faite d'épisodes périodiques et alternants dominés par des tensions et compressions.Le facie dans le système en bordure des dérangements, est marqué par des discordances complexes, des sédiments de bassin jeunes, des roches volcaniques, des faisceaux de plis en guirlande, des fanglomérats, des turbidites, et des sédiments de mer profonde avec des schistes noirs riches en matières organiques. Par contre les sédiments des plaques entraînées sont caractérisés par une série plus ancienne de sables fluvio-deltaïques faiblement inclinés qui reposent avec une discordance bien marquée sur le socle hercynovarisque.Là où la Thétys, de faible profondeur, transgressait sur les bassins d'extension en voie d'affaissement (comme les bassins de Khemisset et de Berrichid au Maroc), ou là ou le socle était recoupé par des fractures transversales rectilignes sans bifurcation (comme dans les Great Banks), s'étendaient de vastes aires salées avec formation d'épaisses couches de halite et de sels potassiques. L'extension de la transgression thétysienne et la continuelle dépression de ces bassins est marquée par des diapirs salins dans le Graben de Baltymore et dans le bassin d'Aaiun en Afrique.

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, , , . , . — — — — , , , . . , - , , , ., , ., NewarkGettysburg, , . . , . , , , , , , . - , - ., , , .: , , , Great Banks, , . Baltimore Canyon Aaiun .

     

Paläogeographie und Tektogenese der kolumbianischen Anden

Zusammenfassung Am Westrand des algonkisch konsolidierten Guayana-Schildes legte sich im Kambrium eine Geosynklinale an, die um die Wende Ordovicium/Silur alpinotyp gefaltet wurde. Epi- bis mesozonal überprägte Gesteine dieser Epoche sind in der Zentral-, Ost-Kordillere und im W Venezuelas erhalten.Das Gebirge durchlief in der Folgezeit eine postorogenetische Schollentektonik. Ihr Beginn ist bereits im jüngeren Paläozoikum spürbar und hält bis in das Känozoikum an. Die Sedimentation bleibt im Paläozoikum (Devon-Perm) auf eine intramontane Senke beschränkt.

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Summary On the western margin of the Guayana-shield, which was consolidated in the Algonkian Era, a geosyncline was formed in the Cambrian. This was folded up in an alpinotype orogenesis at the turn from the Ordovician to the Silurian. Epi- and mesozonal metamorphites of this epoch are preserved in the Central and the East Cordillera and in western Venezuela.After that time the Cordillera passed a period of postorogenetic germanotype deformation, which started in the late Paleozoic and continued up to the Cenozoic. The paleozoic (Devonian to Permian) sedimentation was restricted to an intracontinental trough.

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Resumen En la costa del escudo Guayanés consolidado en el algonquiano se formó un geosinclinal en el Cámbrico, el cual fué plegado con estilo alpínico en el transcurso Ordoviciano-Siluriano. Rocas desde epi hasta mesozonal de esta época se han conservado en las Cordilleras Central y Oriental y en el occidente de Venezuela.En el tiempo siguiente tiene lugar en las Cordilleras una tectónica de bloques. Su comienzo es ya reconocible desde el paleozoico superior y se continúa hasta el Cenozoica. En el paleozoico (Devoniano-Permiano) la sedimentación fué restringida a una cuenca intramontañosa.

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Deep-sea sediments in the eastern equatorial Atlantic off the African coast and meteorological flow patterns over the Sahel

Deep-sea mineral dust deposits are a powerful tool allowing to deduct atmospheric flow patterns. Here deep-sea sediments from the eastern tropical Atlantic were used to derive climatic conditions over the African continent where in summer the dust is lifted in the transition zone of the Sahara and the Sahel. The meteorological process causing this aeolian dust injection are the squall lines, the rain bearing disturbances of the Sahel. They produce a high surface wind velocity area in their northern vicinity. The deep-sea deposits of sediments and their spatial patterns allowed to conclude that the dust raising mechanism connected with the squall lines were similar for present day conditions and for the time of the last glacial maximum. The Saharan trades and the African monsoon had about the same extension in either time slice coupled with an identical travel belt of the squall lines. However, the intensity and the frequency of the squall lines were lower in glacial times.

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Zusammenfassung Tiefseesedimente liefern interessante und wertvolle Aufschlüsse über atmosphärische Strömungsbedingungen. Hier werden die Sedimente aus dem Gebiet des östlichen tropischen Nordatlantiks verwendet, um klimatische Angaben über die Strömungsverhältnisse über dem afrikanischen Kontinent zu gewinnen, da die Quelle des Staubes auf dem Kontinent im Übergangsbereich zwischen der Sahara und dem Sahel zu suchen ist. Die meteorologische Ursache des systematischen Staubeintrages in die Atmosphäre sind die regenbringenden sommerlichen Störungen des Sahel («>squall lines»<), die in ihrem nördlichen Randbereich ein Gebiet hoher Windgeschwindigkeit am Boden aufweisen, so daß es hier regelmäßig zu Staubaufwirbelungen kommt. Mit Hilfe der räumlichen und zeitlichen Verteilung der Tiefseesedimente konnte schon früher gezeigt werden, daß während der Periode des letzten Hochglazials die Lage der Grenzzone zwischen Passat und afrikanischem Monsun sich im Vergleich zur Gegenwart nicht verändert hat. Hier wird nun zusätzlich deutlich, daß sowohl die Intensität als auch die Frequenz der «>squall lines»< zum Höhepunkt der Vereisung geringer was als heute.

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Résumé Les sédiments amenés par le vent dans les mers profondes fournissent de précieuses indications sur la distribution des courants atmosphériques. Dans cette note, les sédiments de la partie orientale de l'Atlantique tropical sont examinés en vue de déduire les conditions climatiques régnant sur le continent africain, où la source de la poussière est située entre le Sahara et le Sahel. En effet, l'origine météorologique des apports éoliens sont les pertubations pluvieuses (lignes de grains) qui sont accompagnées sur leur bordure nord de vents de grande vitesse au sol. La distribution des sédiments sur le fond océanique a déjà permis de conclure que le mécanisme de transport était, lors de la dernière glaciation (18.000 ans), semblable à ce qu'il est aujourd'hui. Toutefois, l'intensité et la frequence des perturbations étaient plus faibles qu'aujourd'hui.

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. , , , . ("squall lines"), , , . , . , , squall lines .

     

Modeling subsurface flow in sedimentary basins

Groundwater flows that arise in sedimentary basins from the effects of topographic relief, buoyant convection, sediment compaction, erosional unloading, and combinations of these driving forces can be described using quantitative modeling techniques. Models can be constructed to consider the effects of heat and solute transport, petroleum migration, and the chemical interaction of water and rocks. The accuracy of model predictions, however, is limited by the difficulty of predicting hydrologic properties of sediments on regional dimensions, estimating past conditions such as topographic relief, and knowledge of how physical and chemical processes interact over gelogic time scales. Progress in basin modeling will accelerate as hydrologic research efforts are better integrated with those of other specialities such as sedimentology, rock mechanics, and geochemistry.

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Zusammenfassung Grundwasserbewegungen in sedimentären Becken, die von dem topographischen Relief, konvektionsbedingtem Auftrieb, Sedimentkompaktion, isostatischen Ausgleichsbewegungen in Folge von Erosion und von Kombinationen dieser Kräfte gesteuert werden, können mit Hilfe quantitativ modellierender Techniken beschrieben werden. In diesen Modellen kann man die Auswirkungen des Transports von Wärme und gelösten Stoffen, Petroleum-Migration und die chemische Interaktion zwischen Wasser und dem grundwasserleitenden Gestein berücksichtigen.Die Genauigkeit der Modell-Voraussagen ist allerdings begrenzt wegen der Schwierigkeit, hydrologische Eigenschaften von Sedimenten in einem regionalen Rahmen vorauszusagen, dem Schätzen vergangener Bedingungen und dem Problem der Abschätzung von Wechselwirkungen physikalischer und chemischer Prozesse in geologischen Zeiträumen. Fortschritte für das Modellieren von Becken werden mit der Integration hydrologischer Forschungsanstrengungen in benachbarte Fachebiete wie Sedimentologie, Gesteinsmechanik und Geochemie zunehmen.

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Résumé Il est possible, par l'utilisation de techniques quantitatives de modélisation, de décrire les mouvements des eaux souterraines qui se manifestem dans les bassins sédimentaires, et qui résultent du relief topographique, de la convection, de la compaction des sédiments, de la décharge due à l'érosion et de la combinaison de ces divers facteurs. Dans ces modèles, on peut prendre en considération les effets des transferts de chaleur et de matières dissoutes lors de la migration du pétrole et ceux de l'interaction chimique de l'eau avec les roches. Toutefois la précision des prévisions que l'on peut en déduire est limitée par la difficulté d'estimer à l'echelle régionale les propriétés hydrologiques des sédiments, de reconstituer les conditions anciennes, et de connaître de quelle manière les processus physiques et chimiques interfèrent à l'échelle des temps géologiques. La modélisation des bassins progressera dans la mesure où la recherche hydrogéologique ser mieux intégrée à celles d'autres disciplines telles que la sédimentologie, la mécanique des roches et la géochimie.

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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 . - . , ; , . : - . , .

     

On the classification of the West Greenland anorthosites

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

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

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

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

     

Petrology of the alkaline rocks around Sivamalai,Coimbatore District,Tamilnadu, India

The alkaline rocks around Sivamalai are represented by syenites, nepheline syenites and basic alkaline rocks. The syenites are comprised of olivine-pyroxene, pyroxene, hornblende and biotite syenites and syenodiorites, pegmatite phases and quartz syenite. Nepheline syenites include pyroxene, hornblende and biotite bearing varieties. Syenites with pockets of garnet, magnetite or corundum occur in some places between the nepheline syenites and the country rocks represented dominantly by granitic gneisses. The basic alkaline rocks are represented by barkevikite melteigite and they occur as xenoliths amidst the nepheline syenites. The field mineralogical and petrochemical characteristics indicate the igneous nature of these rocks. The syenites and nepheline syenites are inferred to be evolved from pyroxene syenodiorite and barkevikite melteigite respectively. The irregular distribution of garnet and corundum is attributed to the metasomatism of the country rocks by the alkaline magma.

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Zusammenfassung Die alkalischen Gesteine um Sivamalai umfassen Syenite, Nephelinsyenite und basische alkalische Gesteine. Die Syenite sind aus Olivin-Pyroxen, Pyroxen, Hornblende und der Biotitsyenit, Syenodiorit, Pegmatitphasen und Quarzsyenit zusammengesetzt. Die Nephelinsyenite schließen Varietäten mit Pyroxen, Hornblende und die Biotite ein. Syenite mit Granatlinsen, Magnetit oder Korund schalten sich an einigen, Stellen zwischen Nephelinsyenite und die weiter verbreiteten granitischen Gneise. Die basischen Alkaligesteine werden durch barkeviktischen Melteigit vertreten und finden sich als Xenolithe im Nephelinsyenit. Der mineralogische und petrochemische Feldbefund läßt auf eruptiven Charakter dieser Gesteine schließen. Es wird angenommen, daß die Syenite und Nephelinsyenite sich aus Pyroxensyenodiorit und Barkevikitmelteigit entwickelt haben. Die ungleichförmige Verteilung von Granat und Korund wird auf die Metasomatose der umgebenden Gesteine durch alkalisches Magma zurückgeführt.

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Résumé Les roches alcalins autor de Sivamalai sont représentées par des syénites, des syénites éléolitiques et de roches alcalines basiques. Les syénites comprennent des syénites à péridot, pyroxene, hornblende et biotite, et des syénodiorites, des phases pegmatitiques et des syénites quartziféres. Les syénites éléolitiques comprennent des variétés à pyroxene, hornblende et biotite. Des syénites avec poches à grenat, magnétite ou corindon se rencontrent en quelques endroits entre les syénites éléolitiques et les roches encaissantes représentées principalement par gneiss granititiques. Les roches alcalines basiques sont représentées par des melteigites barkévictiques et se rencontrent en enclaves dans les syénites à néphéline. Les caractéristiques sur le terrain, minérologiques et pétrochimiques, indiquent le caractère igné de ces roches. Les syénites et les syénites éléolitiques sont considérées comme dérivant respectivement de syénodiorites pyroxéniques et de melteigites barkévictiques. La répartition irregulière du grenat et du corindon est attribuée à la métasomatose des roches encaissantes sous l'influence du magma alcalin.

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Sivamulai , - . -, , - , -, -. - , . - - , . -. . , - - . .

     

Biogeographic relations between the northern and southern continents during the Mesozoic and Cenozoic

Analysis of the affinities of terrestrial vertebrates and plants in the northern and southern hemispheres from early Mesozoic times onwards ought to throw light on the changing positions of the continents and varying role of Tethys as a marine barrier. In the Triassic the cosmopolitan distribution of reptiles and ferns indicate a persistent land communication between Laurasia and Gondwana. Jurassic dinosaurs and plants also exhibit strong affinities between the two hemispheres, implying free land communication until quite late in the period, and at least intermittent land connections must be inferred for the Cretaceous. Standard plate tectonic reconstructions of a Pangaean supercontinent and a low stand of sea level in the Triassic and early Jurassic are consistent with the biogeographic inference of free north-south land communication but later continental breakup and eustatic rise of sea level pose a problem.Mammal faunas indicate that by mid Eocene times India was united with Asia, an interpretation supported by local geological and palaeomagnetic data. Africa was effectively isolated by sea from Eurasia until the late Oligocene — early Miocene, when free intermigration of land vertebrates commenced in the Middle East. At the same time an essentially uniform Tethyan invertebrate fauna was broken up into eastern and western components on either side of the Middle East land corridor, as a consequence of convergence of Africa-Arabia on Eurasia and a significant fall of sea level. North and South America were separated by a significant marine barrier until the Pliocene, when the Panama Isthmus was uplifted. This allowed free intermigration of land mammals while promoting divergence of formerly homogeneous marine faunas on either side of the isthmus.Disparities with plate tectonic reconstructions are noted, and it is suggested that the width of the Tethyan barrier may have been overestimated. Possible geotectonic implications are briefly discussed.

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Zusammenfassung Die Analyse der Beziehungen terrestrischer Vertebraten und Pflanzen der nördlichen und südlichen Hemisphäre vom frühen Mesozoikum an vermag die sich verändernden Positionen der Kontinente und die unterschiedliche Bedeutung der Tethys als eine marine Barre zu erhellen. Während der Trias weist die weltweite Verbreitung von Reptilien und Farnen auf eine durchgehende Landverbindung zwischen Laurasia und Gondwana hin. Jurassische Dinosaurier und Pflanzen belegen ebenfalls deutliche Beziehungen zwischen den beiden Hemisphären, woraus sich eine freie Landverbindung bis in den späten Bereich dieser Periode ergibt und schließlich müssen intermittierende Landverbindungen für die Kreide angenommen werden. Die Rekonstruktionen des Pangaea-Superkontinents und der niedrige Meeresspiegelstand der Trias und frühen Jurazeit stimmen überein mit den biogeographischen Deutungen einer freien Nord-Süd-Landverbindung, jedoch bereiten das spätere Auseinanderbrechen des Kontinents und der eustatische Meeresspiegelanstieg Probleme.Säugerfaunen zeigen an, daß noch im Mitteleozän Indien mit Asien vereinigt war, eine Deutung, die durch lokale geologische und paläomagnetische Daten erhärtet wird. Afrika war vollständig von Eurasien durch das Meer getrennt bis in das späte Oligozän—frühe Miozän hinein, als der freie Austausch von Landvertebraten im mittleren Osten begann. Zur gleichen Zeit teilte sich eine einheitliche Tethys-Invertebratenfauna in östliche und westliche Komponenten auf entlang beider Seiten des Landkorridors des mittleren Ostens. Dieses war die Folge des Zusammenschlusses von Afrika-Arabien mit Eurasien und einem signifikanten Absinken des Meeresspiegels. Nord- und Südamerika waren bis in das Pliozän hinein durch eine deutliche marine Barre voneinander getrennt, nämlich bis sich der Panama-Isthmus heraushob. Hierdurch wurde ein freier Austausch der Landsäugetiere möglich, während sich die vorher einheitlichen marinen Faunen auf beiden Seiten des Isthmus auseinander entwickelten.Es gibt Unterschiede zu plattentektonischen Rekonstruktionen und es wird angenommen, daß die Breite der Tethis als Barre eventuell überschätzt wurde. Möglichkeiten geotektonischer Zusammenhänge werden kurz diskutiert.

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Résumé L'analyse des affinités entre vertébrés et plantes terrestres dans les hémisphères nord et sud à partir du début du Mésozoïque devrait jeter le jour sur le changement de position des continents et sur le rôle varié de la Téthys en tant que barrière marine. La distribution cosmopolite des reptiles et fougères du Triasique indique une communication par voie de terre persistente entre la Laurasie et le Gondwana. Les dinosaures et plantes du Jurassique montrent également de grandes affinités entre les deux hémisphères, impliquant une libre communication sur terre presque jusqu'à la fin de la période, et on peut supposer des connections au moins intermittentes pendant le Crétacé. Les reconstructions classiques de la plaque tectonique d'un supercontinent pangéen et un niveau marin bas pendant le Triassique et le début du Jurassique sont en accord avec la théorie biogéographique d'une libre communication nord—sud par voie de terre; mais la séparation ultérieure des continents et la remontée eustatique du niveau des mers pose un problème.La faune mammifère indique que, vers le milieu de l'Eocène, l'Inde était unie à l'Asie. Cette interprétation est confirmée par les données géologiques et paléomagnétiques locales. L'Afrique était en fait isolée de l'Eurasie par la mer jusque vers le fin de l'Oligocène — début du Miocène, quand la libre migration des vertébrés terrestres commença dans le Moyen-Orient. Au même moment, par suite de la convergence Africo-arabique sur l'Eurasie et de la baisse considérable du niveau des mers, une faune invertébrée téthysienne essentiellement uniforme, se divisa en un groupe occidental et un groupe oriental de chaque côté du corridor continental du Moyen-Orient. Le nord et le sud de l'Amérique étaient séparés par une barrière marine considerable jusqu'au Pliocène quand l'isthme re Panama se fût soulevé. Ceci permit l'intermigration des mammifères terrestres et, en même temps, provoqua de chaque côté de l'isthme la divergence d'une faune marine auparavant homogène.Des disparités avec les reconstructions de la plaque tectonique sont notées, et on suggère que la largeur de la barrière téthysienne aurait pu être exagérée. Des implications géotectoniques probables sont brièvement exposées.

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New aspects on the formation of hydrocarbon source rocks

Episodic volcanism favors, as shown by examples from Europe, the USA, and Brazil, the formation of organic-rich sediments (hydrocarbon source rocks). The examples examined from Europe comprise the Lower Carboniferous Oil-Shale Group, Scotland; Upper Carboniferous Coal Measures, western Germany; Upper Jurassic Kimmeridge Shale, North Sea area; Lower Cretaceous Blättertonstein, northwest Germany; and Eocene Messel Oil Shale, Rheingraben. Examples from the USA are Devonian/Mississippian Gas Shales, Permian Phosphoria Shale, Middle Cretaceous Mowry Shale, Eocene Green River Shale, and Miocene Monterey Shale. Examples from Brazil are Permian Iratí Oil Shale and Oligocene Paraiba-Valley Oil Shale. Volcanism is reflected during sedimentation (1) by exhalation of SO₂ and/or CO₂, (2) volcanic ashfalls, (3) by generation of anoxia and preservation of organic matter, and (4) by halmyrolytic alteration of volcanic ashes into highly surface-active clay minerals (montmorillonite).

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Zusammenfassung Episodisch auftretender Vulkanismus begünstigt, wie an Beispielen aus Europa, aus den USA und aus Brasilien gezeigt wird, die Bildung von Sedimenten, die reich an organischer Substanz sind (Erdöl- und Erdgasmuttergesteine). Beispiele aus Europa sind: unterkarbonische Oil-Shale Group, Schottland; oberkarbonische Steinkohle, W-Deutschland; oberjurassischer Kimmeridge Shale, Nordsee-Raum; unterkretazischer Blättertonstein, NW-Deutschland; und eozäner Messel-Ölschiefer, Rheingraben. Beispiele aus den USA sind oberdevonische/unterkarbonische Gas-Shales, östliche USA; permische Phosphoria-Formation, mittlere Rocky Mountains; mittelkretazischer Mowry-Shale, nördliche Rocky Mountains; eozäner Green River Shale, südliche Rocky Mountains; und miozäner Monterey Shale, Kalifornien. Aus Brasilien sind permischer Irati Oil Shale und oligozäner Paraiba-Valley Oil Shale beschrieben. Der Vulkanismus äußert sich während der Sedimentation vor allen durch: (1) Exhalation von SO₂ und/oder CO₂, (2) Einwehung vulkanischer Asche, (3) Schaffung anoxischer Verhältnisse und Konservierung der organischen Substanz und (4) halmyrolytische Umwandlung der vulkanischen Aschen in oberflächenaktive Tone (Montmorillonit).

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Résumé Divers exemples pris en Europe, aux U.S.A. et au Brésil, montrent que des manisfestations volcaniques épisodiques favorisent la formation de sédiments riches en matières organiques (roches-mères de pétrole ou de gaz naturel). Les exemples d'Europe sont: l'Oil-Shale Group carbonifère inférieur en Ecosse, les formations houillères du Carbonifère supérieur en Allemagne, les shales kimmeridgiens en Mer du Nord, le Blättertonstein crétacé inférieur du NW de l'Allemagne, les schistes bitumineux éocènes de Messel dans le graben du Rhin. Les exemples aux U.S.A. sont: les »Gas Shales« dévoniens sup./carbonifères inf. de l'Est des U.S.A., la formation permienne Phosphoria dans les Rocheuses moyennes, le Mowry Shale méso-crétacé dans les Rocheuses septentrionales, le Green River Shale eocene au S des Rocheuses, le Monterey Shale miocène en Californie.Les exemples au Brésil sont: l'Irati Oil shale permien et le Paraiba-Valley Oil shale oligocène. Le volcanisme se manifeste au cours de la sédimentation par: (1) des exhalaisons de SO₂ et/ou de CO₂; (2) des chutes de cendres; (3) la production d'un milieu anaérobie avec conservation des matières organiques; (4) la transformation halmyrolitique des cendres en produits argileux gonflants (montmorillonite).

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Zur Bewegung der Iranisch-Afghanischen Platte

Zusammenfassung Paläomagnetische Untersuchungen auf der geologisch und seismotektonisch definierten iranisch-afghanischen Platte lieferten folgende Pollagen: Perm 42 W 8 N, Unterkreide 43 W 65 N, Alttertiär 100 W 75 N, Jungtertiär 130 W 78 N. Diese paläomagnetischen Ergebnisse sowie Bruchzonen und magnetische Streifenmuster im Indischen Ozean erlauben eine Rekonstruktion der Bewegung dieser Platte vom Ostrand Gondwanas an den Südrand Laurasias. Nach der präpermischen Abtrennung von Gondwana driftet die Platte unter sinistraler Eigenrotation nach Norden kollidiert bis zur Unterkreide mit der russischen Platte. Noch vor dem Alttertiär erreicht die arabische Platte den Südwestrand der iranisch-afghanischen Platte. Die indische Platte rückt von Südosten her nach und drängt den afghanischen Krustenbereich seit dem Jungtertiär nach Nordwesten. Die Kollisionen werden durch Faltungen auf den jeweils beteiligten Platten markiert.

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Paleomagnetic investigations of the Iranian-Afghanian Plate — well defined by geological history and seismotectonics yield following pole positions: Permian 42 W 8 N, lower Cretaceous 43 W 65 N, lower Tertiary 100 W 75 N, upper Tertiary 130 W 78 N. These paleomagnetic results, supported by fracture zones and magnetic anomalies of the Indian Ocean floor make it possible to reconstruct the plate movement from the eastern margin of Gondwana to the southern margin of Laurasia. After the prepermian separation from Gondwana the Afghan-Iranian Plate moves northward rotating anticlockwise and collides with the Russian Plate until lower Cretaceous time. Earlier than lower Tertiary the Arabian Plate reaches at the SW margin of the Afghan-Iranian Plate. The Indian Plate, moving forward from SE pushes the Afghan continental crust in northward direction since upper Tertiary time. The collisions are marked by foldings at the plates involved.

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Résumé Des recherches paléomagnétiques sur la plateforme irano-afghane bien définie par l'histoire géologique et la séismique ont donné les positions suivantes pour le pôle magnetique nord: permien 42 W 8 N, crétacé inférieur 43 W 65 N, tertiaire inférieur 100 W 75 N, tertiaire supérieur 130 W 78 N. Ces résultats paléomagnétiques ainsi que les zônes de fracture et les anomalies magnétiques dans l'Océan Indien, permettent de reconstruire le mouvement de cette plateforme à partir du bord est du Gondwana jusqu'au bord méridional de Laurasie. Après la séparation prépermienne du Gondwana, elle dérive vers le nord avec un mouvement rotatoire vers la gauche pour se heurter au crétacé inférieur à la plateforme russe. Avant le tertiaire inférieur la plateforme arabe atteint le bord sudouest de la plateforme irano-afghane. La plateforme indienne la suit du sudest et pousse à partir du tertiaire supérieur la croûte continentale de l'Afghanistan vers le nordouest. Des plissements sur chacune des plaques ayant pris part aux mouvements marquent les collisions.

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- : — 42 W 8 N; — 43 W 65 N, — 100 W 75 N; — 130 W 78 N. , . - . - . - . .

     

Metamorphism in basement rocks and the implications for the tectonic evolution,Nasafjäll Window,Scandinavian Caledonides

The rocks of the Nasafjäll Window comprise Proterozoic granitoids with a metasedimentary cover of Late Precambrian to Ordovician age, the Mierkenis Group. The metamorphic grade in the window varies from greenschist facies in the eastern part of the window to amphibolite facies in the western part. The metamorphic maximum is syn- to post-kinematic in relation to the formation of the thrust-related pervasive foliation. This suggests a rapid basement heating in response to the Late Silurian to Early Devonian nappe emplacement. The Caledonian metamorphism terminated in Middle Devonian times and the retrograde phase was characterized by decompression. This implies that the later stage of the thrusting was not associated with an increase in thickness of the nappe pile above the rocks of the Nasafjäll Window.

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Zusammenfassung Die Gesteine im Nasafjällfenster in den nördlichen Skandinavischen Kaledoniden bestehen aus proterozoischen Granitoiden mit einer spätpräkambrischen bis ordovicischen Decke, der Mierkenis Gruppe. Im Fenster erhöht sich der Metamorphosengrad von der Grünschieferfazies im Osten zur Amphibolitfazies im Westen. Bezüglich der penetrativen Verschieferung, die während der Überschiebungen entstanden ist, ist das metamorphe Maximum synbis post-kinematisch. Zur Erklärung dieser Beobachtungen ist vorgeschlagen, daß zur Folge der spätsilurischen bis frühdevonischen Überschiebungen sich die Temperatur des Grundgebirges schnell erhöhte. Die kaledonische metamorphe Phase war von Druckentlastung geprägt. Diese Interpretationen schlagen auch vor, daß die späteren Stadien der Überschiebungen nicht mit einer Zunahme der Mächtigkeit von der Überschiebungsdecke verbunden waren.

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Résumé Les roches de la fenêtre de Nasafjäll (Calédonides scandinaves) comprennent des granitoïdes protérozoïques et une couverture métasédimentaire d'âge précambrien supérieur à ordovicien. Ces métasédiments font partie du groupe Mierkenis. Le degré métamorphique varie du faciès des schistes verts dans l'est de la fenêtre au faciès des amphibolites dans l'ouest. Le métamorphisme maximal est syn- à post-cinématique; il est lié à la genèse de la schistosité pénétrative, en relation avec le charriage. Cette observation suggère un échauffement rapide du socle consécutif à la mise en place de la nappe au Silurien supérieur et au Dévonien inférieur. Le métamorphisme calédonien a pris fin au Dévonien moyen et sa phase rétrograde a été caractérisée par une baisse de la pression. En conséquence, la dernière phase du charriage n'a pas été associée à une augmentation de l'épaisseur de la nappe sur les roches de la fenêtre de Nasafjäll.

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Nasfjäll — Mierkenis. . , , . , . . , .

     

Fazies und Tektonik im Miozän am S-Rand der Sierra Morena zwischen Lora del Rio (Sevilla) und Posadas (Cordoba)

Zusammenfassung Am Nordrand des Guadalquivirbeckens konnten in dem über den variszischen Sockel transgredierenden Helvet zwei ästuarine Zonen ausgeschieden werden, die in ihrem Verlauf den paläozoischen Strukturen folgen.Das Torton zeigt im gesamten Untersuchungsgebiet übergreifende Tendenz.Antithetische ENE- und ESE-streichende Brüche zerlegen den regional nach S abtauchenden Sockel und seine tertiären Deckschichten in eine Schollentreppe.

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At the northern border of the Guadalquivir basin two estuarine zones were observed within the Helvetian transgressive over the hercynian basement. They follow in their direction the strike of the paleozoic structures.The Tortonian always shows transgressive tendency.Antithetic ENE and ESE striking faults subdivide the basement generally dipping towards the south and its tertiary cover into a system of blocks.

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Resumen Al borde norte de la cuenca del Guadalquivir se observan dos zonas de fazies fluvio-marino en el Helveciense transgresivo sobre el sócalo hercínico. Estas zonas siguen la dirección de las estructuras paleozóicas.El Tortoniense en todo el areal de investigation tiene una tendencia transgresiva.Fallas antitéticas en dirección ENE y ESE subdividen el sócalo y su cobertera terciarea, buzando generalmente hacia el sur, en un sistema de bloques.

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. , . , ENE ESE, , .

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Herrn Professor Dr.Roland Brinkmann zum 70. Geburtstag gewidmet.