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

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

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

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

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

     

Energie-Ressourcen der Erde-Grenzen aus geowissenschaftlicher Sicht

Zusammenfassung Es werden einige Ergebnisse einer Analyse der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) über das künftige Angebot von Energie-Rohstoffen diskutiert. Die Erde verfügt über endliche fossile Energieträger (Kohle, Erdöl, Erdgas, Ölschiefer, Ölsand) und Kernbrennstoffe (Uran, Thorium) sowie über unendliche, sich erneuernde Energiequellen (Geothermische Energie, Solarenergie). Die insgesamt auf der Erde vorhandenen fossilen Energie-Ressourcen betragen aus heutiger Sicht etwa 12 500 Mrd. t SKE (= Steinkohleneinheiten), von denen aber gegenwärtig nur 900 Mrd. t SKE als technisch-wirtschaftlich gewinnbare Reserven gelten. Mit fortschreitender Exploration kann aber noch ein erheblicher Teil der Ressourcen in Reserven überführt werden. Bei Erdöl und Erdgas sind bereits Grenzen erkennbar. Die kostengünstig gewinnbaren Kernbrennstoffe sind ebenfalls begrenzt. Gelingt jedoch der Einsatz neuer Reaktorlinien mit einer weit besseren Energieausnutzung und damit der Abbau niedrigprozentiger, teuer zu gewinnender Uran-Ressourcen, sind auch langfristig keine Verknappungen erkennbar. Die Nutzung Geothermischer Energie wird angesichts begrenzter Energie-Rohstoffe zunehmen.

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A few results of a study about the future energy-supply of the world by the Federal Institute for Geosciences and Natural Ressources are discussed. The entire fossil energy-resources are estimated at abt. 12 500×10⁹ tce (= tons of coal equivalent), of which 900×10⁹ tce are rated as presently recoverable reserves. Future exploration will be able to transform a substantial part of the resources into reserves. First limits in the supply of oil and gas are visible. The low cost, higher grade uranium reserves of the type which are presently exploited are equally limited. However if low grade uranium resources will become economically recoverable in the future, no actual limits can be seen. It is supposed that the use of geothermal energy will become more important in the long term future.

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Résumé Quelques résultats d'une étude sur les ressources énergétiques du monde faite par l'Institut Fédéral de Sciences de la Terre et de Matières Premières sont présentés. Les ressources énergétiques fossiles de la terre se montent à environ 12 500×10⁹ tec (tonnes d'equivalent charbon), dont 900×10⁹ tec représentent des réserves actuellement exploitables economiquement. L'exploration future sera capable de transformer une grande partie de ces ressources en réserves. La limite des ressources de pétrole et de gaz naturel devient déjà perceptible. La quantité d'uranium contenue en gisements à teneurs rentables est également limitée. On ne peut déceler la possiblité à long terme d'adaptations visant la mise en oeuvre de nouvelles lignes de reacteurs ayant une utilisation de l'énergie largement meilleure entraînant de ce fait l'exploitation de ressources en Uranium à plus basses teneurs. L'utilisation de l'énergie géothermique deviendra plus importante.

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(BGR) , . , — , , , , — — , —, , — , . 12500 SKE, .. , 900 SKE . . . .. , . .

     

Events in alpine deformation and metamorphism in the Northern Pennine Zone and Southern Gotthard massif regions,Switzerland

The Pennine nappes consist of broad subrounded anticlinal cores of crystalline basement enveloped by a relatively thin cover of Mesozoic metasediments. They have been subsequently refolded by two more phases of deformation, F 2 and F 3, on a regional scale. The imprint of these deformations, F 2 and F 3, also occur in the southern part of the Gotthard massif and its Mesozoic cover. The main episode of Alpine metamorphism, producing principal porphyroblasts, has occurred after the formation of Pennine nappes as a result of heat emanating from the thermic dome of the Lepontine Alps. The study of metamorphic fabrics suggests that the Alpine metamorphism probably had a higher grade during the time of the rise of thermic dome than during the formation of Pennine nappes.

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Zusammenfassung Die penninischen Decken bestehen aus breiten, abgerundeten antiklinalen Kernen kristallinen Basements, die von relativ geringmÄchtigen mesozoischen Metasedimenten umgeben sind. Sie wurden regional durch zwei weitere Deformationsphasen, F 2 und F 3, noch einmal gefaltet. Die Auswirkungen dieser Deformationen, F 2 und F 3, zeigen sich auch im südlichen Teil des Gotthard-Massivs und seiner mesozoischen Bedeckung. Die Hauptphasen alpiner Metamorphose, die im wesentlichen Porphyroblaste erzeugte, fand nach der Bildung der penninischen Decken statt als Ergebnis von WÄrme, die dem thermischen Dom der Lepontinischen Alpen entströmte. Aus der Untersuchung metamorpher Gefüge geht hervor, da\ die alpine Metamorphose wÄhrend der Zeit der Heraushebung des thermischen Domes offenbar stÄrker war als wÄhrend der Bildung der penninischen Decken.

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Résumé Les nappes pennines consistent en de larges noyaux anticlinaux munis d'une enveloppe relativement peu épaisse de métasédiments mésozoÏques. Elles furent encore plissées à l'échelle régionale au cours de deux autres phases de déformation F 2 et F 3. Les effets de ces déformations F 2 et F 3 se montrent aussi dans la partie méridionale du massif du Gotthard et de sa couverture mésozoÏque. La phase principale du métamorphisme alpin, qui a essentiellement produit des porphyroblastes, a eu lieu après la formation des nappes pennines par suite de l'apport de chaleur émanant du « dÔme thermique » des Alpes Lépontiennes. De l'étude des structures métamorphiques, il ressort que le métamorphisme alpin, pendant la montée du « dÔme thermique », est clairement d'un degré plus élevé que pendant la formation des nappes pennines.

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, . F 2 F 3. . , , , , . , , .

     

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

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

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

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

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Neotectonics of the central parts of the Balkan Peninsula: Basic features and concepts

The neotectonic movements on the Balkan Peninsula occurred after the last intense thrusting (Early Miocene), and after the Early — Middle Miocene planation. They were controlled by extensional collapse of the Late Alpine orogen, and by extension behind the Aegean arc, and were influenced by the complicated vertical and horizontal movements in the Pannonian region. The Stara-planina and Dinarian-Hellenic linear neotectonic morphostructures inherited the Alpine orogenic zones (Balkanides and Dinarides-Hellenides) and bounded the Central-Balkan neotectonic region. The linear morphostructures were tilted towards the Pannonian and Euxinian basins and the North-Aegean trough.The Central-Balkan neotectonic region has a complicated block structure (horst-and-graben pattern) dominated by the NNW-SSE Struma and Vardar lineaments, the WNW-ESE Sava and Marica lineaments, and the Middle-Mesta and North Anatolian fault zones. The dominating Serbo-Macedonian neotectonic swell was rifted, and subsided along the Struma and Vardar lineaments. The range of the vertical neotectonic displacements reached a maximum of 3–4 km, and even up to 6 km at the edges of the Pannonian and Aegean basins. The general doming of the region was controlled by the isostatic uplift of a thickened crustal lens (Rhodope Massif) in the southern margin of the Eurasian plate. The collapse of the complicated domal structure began along the main (Struma, Vardar and Marica) lineaments in the central parts of the dome, and continued in the Pliocene and Quaternary along a more external contour bounded by the Stara-planina and Dinarian-Hellenic linear morphostructures.

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Zusammenfassung Die neotektonischen Bewegungen der Balkan-Halbinsel begannen nach den letzten intensiven Überschiebungen (frühes Miozän) und nach der frühbis mittelmiozänen Verebnung. Gesteuert wurden die Bewegungen durch den Dehnungskollaps des spätalpinen Orogens, der Dehnung hinter dem Ägäischen Bogen und den komplizierten vertikalen und horizontalen Bewegungen in der pannonischen Region. Die neotektonische Region des Zentralbalkans liegt zwischen den linearen, neotektonischen Morphostrukturen der Strara-planina und der Dinariden-Helleniden. Sie übernahmen die alpidischen Orogenzonen der Balkaniden und Dinariden-Helleniden und wurden zum Pannonischen-, dem Präkarpatischen- und dem Nordägäischen Trog geneigt.Die Region zeigt einen komplizierten Blockaufbau (Horst- und Grabenstrukturen), der von den NNW-SSE streichenden Struma- und Vardar-Lineamenten, von den WNW-ESE verlaufenden Sava- und Marica-Lineamenten und der Mittelmesta- und der Nordanatolischen Bruchzone dominiert war. Die Serbo-mazedonische neotektonische Schwelle war von Bruchspaltenbildung und Absenkung parallel der Struma- und Vardar-Lineamente betroffen. Die Höhe der vertikalen Versatzbeträge erreichte ein Maximum von 3–4 km; an den Rändern des Pannonischen und Ägäischen Beckens sogar mit bis zu 6 km. Die allgemeine Aufwölbung der Region wurde durch isostatische Hebung der verdickten Krustenteile (Rhodopisches Massiv) am Südrand der Eurasischen Platte bedingt. Der Kollaps der komplizierten Domstruktur begann in dessen Zentralteil entlang der Hauptlineamente (Struma-, Vardar- und Marica-Lineament) und setzte sich, während des Pliozäns und Quartärs, in den peripheren Bereichen, parallel zu den äußeren Begrenzungen (Balkaniden, Dinariden-Helleniden) der linearen Morphostrukturen, fort.

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Résumé Les mouvements néotectoniques dans la péninsule balkanique ont eu lieu après les derniers charriages d'âge miocène inférieur et la pénéplanation du Miocène inférieur et moyen. Ils ont été régis par l'affaissement extensionnel de l'orogène alpin tardif, par l'extension derrière l'arc égéen et par les mouvements verticaux et horizontaux complexes dans la région panonnienne. La région néotectonique centrebalkanique est située entre les morphostructures néotectoniques linéaires de Stara-Planina et des Dinarides-Hellénides. Celles-ci sont héritées des zones orogéniques alpines des Balkanides et des Dinarides-Hellénides et ont été inclinées vers les bassins panonnien, euxinien et nord-égéen.La région possède une structure en blocs (horsts et grabens) compliquée, dominée par les linéaments NNW-SSE de Struma et du Vardar, les linéaments WNW-ESE de Sava et de Marica et les zones faillées de Moyenne Mesta et d'Anatolie du nord. La ride néotectonique serbo-macédonienne a subi rifting et subsidence au long des linéaments de Struma et du Vardar. Les déplacements néotectoniques verticaux ont atteint 3 à 4 km au maximum, et même 6 km dans les bordures des bassins panonniens et égéen. Le soulèvement en dôme de la région a été provoqué par la montée isostatique d'une portion épaissie de l'écorce (massif du Rhodope) dans la marge méridionale de la plaque eurasiatique. L'affaissement de cette structure en dôme complexe a commencé le long des linéaments principaux (de Struma, Vardar et Marica) dans les parties centrales du dôme et a continué pendant le Pliocène et le Quaternaire le long d'un contour plus externe limité par les morphostructures néotectoniques linéaires de Stara-Planina et dinarohellénique.

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( ) -, . , . - . - , - . NNWSSO, WNW-OSO . - . 3–4 , 6 . . ( , ) , , .

     

A layered basic intrusion,deformed and metamorphosed in granulite faciès of the Sri Lanka basement

A layered basic intrusion has been found in the Central Granulite Belt of the Sri Lanka continental basement. It intruded parallel to bedding, before all or early during deformation of neighbouring metasediments. Deformation, affecting metasediments and the intrusion alike, includes flattening to c. 1/20 of the original thickness and NNW-stretching to c. 20 times the original length. The intrusion is now 170–300 m thick. Most of the deformation was acquired under granulite facies metamorphism. The intrusion was then folded, still at high T, by a large F₄-synform with an axis parallel to str₁ and a steep axial plane. A steep axial plane cleavage and minor folds are related to this big fold. Stretching continued along its axis. Late during formation of this fold a granite intruded, mainly following S₄ cleavage planes. The intrusion shows a homogeneous gabbroic series at the bottom, followed upwards by a differentiated and layered series. A thin sequence of ultramafic rocks occurs near the middle. This indicates multiple melt-injection. More homogeneous partly biotite-bearing amphibolites form the top of the succession. Magmatic layering is well preserved, but no magmatic minerals or grain fabrics have escaped deformation or metamorphism. Static annealing under granulite facies conditions outlasted all deformation and was accompanied and followed by the beginning of cooling. Hornblende-Plagioclase coronas formed round garnets at this stage. Geochemical work, carried out by STOSCH (1991) on our samples, confirms the cumulate nature of the rocks.

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Zusammenfassung Eine geschichtete Basische Intrusion wurde im Central Granulite Belt der tiefen, kontinentalen Kruste Sri Lankas entdeckt. Sie intrudierte parallel zur Schichtung in benachbarte Sedimente, vor aller oder sehr früh in deren Deformation. Die Deformation, die Sedimente und die Intrusion in gleicher Weise betraf, führte zu Plättung auf das ca. 1/20 der Ausgangsdicke und zu NNW-Streckung auf das ca. 20fache der Ausgangslänge. Heute ist die Intrusion 170–300 m dick. Der Hauptteil der Deformation wurde unter Granulit-Fazies-Bedingungen erworben. Noch bei hoher T wurde die Intrusion durch eine große F₄-Falte gefaltet. Deren Achse liegt parallel der Streckungsrichtung, stri, ihre Achsenebene ist steil. Eine steile, Achsenebenen-parallele S₄-Schieferung und kleinere Falten entstanden mit ihr. Während der Bildung dieser Falte hielt die Streckung parallel ihrer Achse an. Spät während ihrer Bildung intrudierte ein Granit. Er folgt im wesentlichen S₄. Die Intrusion beginnt unten mit einer homogenen, gabbroiden Serie. Nach oben folgt eine differenzierte, geschichtete. Ein dünnes Paket ultramafischer Lagen erscheint nahe der Mitte. Es weist auf multiple Schmelz-Zufuhr hin. Homogenere Amphibolite, teils mit Biotit, bilden den obersten Teil. Magmatischer Lagenbau ist gut erhalten, lokal mit Gradierung. Magmatische Minerale oder Korngefüge haben Deformation und Metamorphose nicht überlebt. Statische Temperung unter Granulit-Fazies-Bedingungen überdauerte alle Deformation. Sie beginnt und dauert an bei bereits sinkender T. Hornblende-Plagioklas-Koronas bilden sich in diesem statischen Endstadium. STOSCH (1991) untersuchte unsere Proben von der Intrusion geochemisch. Er bestätigte die Kumulatnatur der Gesteine.

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Résumé Une intrusion basique litée a été découverte dans la ceinture centrale granulitique du socle continental du Sri Lanka. L'intrusion s'est effectuée parallèlement à la stratification, avant la déformation des métasédiments encaissants ou tout au début de celleci. La déformation, qui affecte à la fois les métasédiments et l'intrusion, comporte un aplatissement jusqu'à ± 1/20 de l'épaisseur d'origine, et un allongement de ± 20 fois en direction NNW. L'intrusion présente actuellement une épaisseur de 170 à 300 m. La plus grande part de la déformation a été acquise dans les conditions du faciès des granulites. L'intrusion a ensuite été plissée, toujours à haute T, en un large synforme F₄ dont l'axe est parallèle à l'allongement stri et dont le plan axial est vertical. Ce grand pli est accompagné d'une schistosité S₄ plan-axiale redressée et de plis secondaires. L'allongement s'est poursuivi parallèlement à son axe. A la fin de la formation de ce pli, un granite s'est intrudé, qui suit en gros S₄. L'intrusion comporte à sa base une série gabbroïque homogène, suivie vers le haut par une série litée et différenciée. Elle contient, vers son milieu, une intercalation mince de roches ultramafiques. Ceci implique des injections répétées de magma. Le sommet est formé d'amphibolites homogènes partiellement biotitiques. Le litage magmatique est bien conservé, mais aucun minéral ou fabrique magmatique n'a échappé à la déformation et au métamorphisme. Un recuit statique dans les conditions granulitiques a suivi la déformation; il a été accompagné et suivi par le début du refroidissement. A ce stade, des couronnes à hornblende-plagioclase se sont formées autour des grenats. Une étude géochimique, effectuée en 1991 par Stosch sur nos échantillons confirme le caractère de cumulat des roches.

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- . , . , , 1/20 20- NNW . 170–300 . . F₄, str₁, . , S₄, . . . S₄. , , . . , , . coxpa . , .. . , . . . . STOSCH (1991) .

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List of abbreviations ss sedimentary bedding - s₁ first cleavage, plane of first flattening - str₁ Direction of first stretching; although L is usually used for lineations of different kind, including stretching, we use this term to point out that extension is proved in each case - F₂ second folds = first folds folding s₁ - s₂ second cleavage or plane of flattening - F₃ third folds - s₃ third cleavage or plane of flattening - F₄ fourth folds, folding s_1,2,3 and F_1,2,3 - s₄ fourth cleavage or plane of flattening - str₄ direction of fourth stretching - F_5,6 fifth and sixth folds - gf(m) granulite facies (metamorphism) - af(m) amphibolite facies (metamorphism) - KNa-f KNa-feldspar - pg plagioclase - f feldspar - opx orthopyroxene - cpx clinopyroxene - px pyroxene - hb hornblende - bi biotite - cc calcite - do dolomite - qz quartz - mt magnetite     

Certain problems of structure and conditions of evolution of transition zones between continents and oceans

A third type of transition zones from oceanic to continental crust here called Columbian, is proposed, in addition to the two more commonly known types. Subsidence of the Earth's crust, typical of all transition zones, is shown to be connected (by geophysical properties) with the transformation of continental crust into intermediate crust and later into oceanic. The most likely mechanism of such changes is the basification of continental crust, its foundering, block by block, into the heated upper mantle, and its substitution by the new oceanic crust. The evolution of transition zones of Pacific type is largely influenced by deep faults, which reach down to the level of undepleted mantle; from this level to the surface the volatile products rise as the essential means of formation of calc-alkali magmas on island arcs. Benioff zones are deep faults whose inclination is secondary and connected with the density contrast in the upper mantle on either side of the Benioff zone. The denser mantle flows under less dense mantle, whereas the subduction phenomenon, as depicted by plate tectonics, is nonexistent.On the whole, the evolution of transition zones tends towards growth of the oceans at the expense of the continents, but oceanic crust thickens by addition of volcanogenic layers of andesitic composition in transition zones of Pacific type, on island arcs of the Second type.

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Zusammenfassung Den Übergangszonen zwischen ozeanischer und kontinentaler Kruste, die bisher in zwei Typen eingeteilt wurden, wird eine dritte hinzugefügt. Diese wird hier Kolumbische Übergangszone genannt. Es wird gezeigt, daß Subsidenz der Erdkruste, typisch für alle Übergangszonen, verbunden ist mit der Transformation kontinentaler Kruste in intermediäre und schließlich in ozeanische Kruste. Der wahrscheinlichste Mechanismus für diese Veränderungen ist die Sockelbildung der kontinentalen Kruste, ihr blockweises Eingehen in den heißen Oberen Mantel und schließlich ihre Umwandlung in neue ozeanische Kruste.Die Evolution der Übergangszonen vom pazifischen Typ ist stark beeinflußt durch tiefgreifende Störungen, die bis in den Mantel reichen. Von diesem Niveau steigen die beweglicheren Produkte als die wesentlicheren Anteile der Kalkalkali-Magmen an Inselbögen auf bis hin zur Oberfläche.Benioff-Zonen sind tiefgreifende Störungen, deren Einfallen sekundär und an die Dichte Unterschiede innerhalb des Oberen Mantels auf ihren beiden Seiten gebunden ist. Die dichteren Mantelanteile fließen unter die weniger dichten, wohingegen das Phänomen der Subduktion, wie es im Rahmen der Plattentektonik dargestellt wird, nicht existiert.Die Evolution der Übergangszonen tendiert im großen und ganzen zur Ausbreitung der Ozeane auf Kosten der Kontinente. Die ozeanische Kruste verstärkt sich in den Übergangszonen des pazifischen Typs durch Anbau vulkanogener Lagen mit andesitischer Zusammensetzung.

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Résumé Aux zones de transition entre la croûte continentale et la croûte océanique, jusqu'à présent ramenées à deux types, s'en ajoute une troisième, ici dénommée»Zone de transition colombienne«. On montre ici que la subsidence de l'écorce terrestre, typique pour toutes les zones de transition, est reliée (par des propriétés géophysiques) à la transformation de la croûte continentale en une croûte intermédiaire et ensuite océanique. Le mécanisme le plus probable de ces changements consiste dans la basification de la croûte continentale, son effondrement bloc après bloc dans le manteau supérieur rechauffé, et sa substitution par la nouvelle croûte océanique. L'évolution des zones de transition de type Pacifique est largement influencée par des failles profondes descendant jusqu'au niveau du manteau intact, niveau à partir duquel les produits volatiles montent vers la surface, en temps qu'éléments essentiels pour la formation des magmas calco-alcalins dans les arcs insulaires. Les zones de Benioff sont des failles profondes dont l'inclinaison est secondaire, et en liaison avec les contrastes de densité dans le manteau supérieur de chaque côté de la zone Benioff. Le manteau plus dense s'écoule sous le manteau moins dense, étant entendu que le phénomène de subduction, tel que le décrit la tectonique de plaques, est inexistant. — Dans l'ensemble, l'évolution des zones de transition tend vers la croissance des océans aux dépens des continents, tandis que la croûte océanique s'épaissit par addition des couches volcanogènes de composition andésitique dans les zones de transition de type Pacifique, sur les arcs insulaires du second type.

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Precambrian sedimentation,tectonics, and magmatism in Mexico

Present status of geologic mapping indicates that there are three major units of Precambrian rocks in Mexico. The oldest (older than 1,700 m. y.) and the youngest (younger than 700 m. y.) are confined to the northwest part of the country. The intermediate unit (1,300-800 m. y.) is distributed in eastern and southern Mexico and extend into northern Guatemala.The rocks making up the oldest unit accumulated as greywackees and associated volcanics in a eugeosyncline prior to 1,700 m. y. ago; this eugeosyncline extended into Mexico from the north-northeast, where it bordered the older Precambrian craton. These rocks underwent metamorphism and anatexis around 1,700 m. y. ago, that produced the development of the amphibolite-granulite facies and the emplacement of granitic stocks and batholiths.A similar history, but somewhat younger, is recorded for the Precambrian rocks in eastern and southern Mexico. These rocks accumulated in the southern continuation of the Grenville Geosyncline as greywackees and volcanics, starting about 1,300 m. y. ago. These rocks underwent metamorphism and anatexis during the interval of 1,000-900 m. y. ago to form the Oaxacan Structural Belt.An event of granitic magmatism, around 700 m. y. ago, is evidenced in the extreme northwest and southeast of Mexico which, heretofore is not recognized in Texas. In the northwest, this was followed by the intrusion of diabase dykes, prior to the deposition of the youngest Precambrian sediments.During latest Precambrian time, in northwest Mexico, an about 2,000 m thick sequence of conglomerate, sandy shale and dolomite, containingCollenia, Cryptozoa and other organisms, accumulated on top of the eroded older Precambrian metamorphics and granitic rocks, that formed the northeast flank of the miogeosynclinal part of the ancestral North American Cordilleran Geosyncline, representing a near-shore facies. These rocks deformed together with the overlying Paleozoic sedimentary rocks at the end of the Paleozoic, during the Sonoran Orogeny.The present abrupt truncation in the west of both the older and youngest Precambrian rocks in northwest Mexico against the Gulf of California, is the result of the combination of late Paleozoic movements along the Texas Lineament and Torreón-Monterrey Fracture Zone, of the regeneration due to Early Jurassic metamorphism and anatexis, and of movements along the late Mesozoic-Tertiary San Andreas Fault System. A similar truncation of the younger Precambrian rocks in southern Mexico against the Pacific Ocean crust, is considered to be result of a combined thrust and left-lateral movement along the Jalisco-Nicoya Fault during medial Tertiary time.

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Zusammenfassung Nach dem augenblicklichen Stand der geologischen Kartierung gibt es drei Haupteinheiten präkambrischer Gesteine in Mexiko. Die ältesten (> 1700 M. J.) und die jüngsten (< 700 M. J.) sind auf den Nordwestteil des Landes beschränkt, während die mittlere Einheit (1300-800 M. J.) in Ost- und Südmexiko vorkommt und sich bis nach Nord-Guatemala erstreckt.Die Gesteine der ältesten Serie - Grauwacken und vulkanische Gesteine — wurden vor mehr als 1700 M. J. in einer Eugeosynklinale abgelegt, die nach Mexiko von NNE her hineinreichte, wo sie einen noch älteren Kraton begrenzte. Vor etwa 1700 M. J. wurden diese Gesteine der Metamorphose und Anatexis unterzogen; daraus resultierte die Amphibolit-Granulit-Fazies, die Platznahme von Granitstöcken und Batholiten.Eine ähnliche Geschichte hatten die jüngeren präkambrischen Gesteine Ostund Süd-Mexikos. Hier wurden, beginnend etwa vor 1300 M. J., in der südlichen Fortsetzung der Grenville-Geosynklinale Grauwacken und vulkanische Gesteine abgelagert. Vor 1000-900 M. J. fanden Metamorphose und Anatexis statt, und der Oaxacan-Strukturbogen entstand.Granitischer Magmatismus fand vor etwa 700 M. J. im äußersten Nordwesten Mexikos (ebenfalls südöstlich von Mexiko) statt, der in Texas bisher nicht nachgewiesen wurde. Ihm folgten Diabasintrusionen; nach denen kam es zur Ablagerung jüngster präkambrischer Sedimente.Im jüngsten Präkambrium wurde in NW-Mexiko eine etwa 2000 m mächtige Serie von Konglomeraten, sandigem Tonstein und Dolomit (Collenia, Cryptozoa und andere Organismen enthaltend) abgelagert, und zwar diskordant auf älter präkambrischen metamorphen und granitischen Gesteinen. Sie bildeten in Küstenfazies die Nordostflanke des miogeosynklinalen Teiles der angestammten nordamerikanischen Kordilleren-Geosynklinale. Sie wurden zusammen mit den überlagernden paläozoischen Sedimenten am Ende des Paläozoikums gefaltet (Sonoran-Orogenese).Das heutige plötzliche Aufhören der älteren und der jüngsten präkambrischen Gesteine Nordwest-Mexikos im Westen gegen den Golf von Kalifornien ist das Ergebnis der Kombination von spätpaläozoischen Bewegungen entlang dem Texas-Lineament und der Torreón-Monterrey-Bruchzone (s. Abb. 11), ihrer Regeneration während frühjurassischer Metamorphose bzw. Anatexis und von Bewegung entlang der spätmesozoisch-tertiären San-Andreas-Bewegung. Ein ähnliches Aufhören der jüngeren präkambrischen Gesteine in Süd-Mexiko gegen die Kruste des Pazifiks gilt als das Ergebnis gleichzeitiger Überschiebung und linksseitlicher Seitenverschiebung im mittleren Tertiär entlang der Jalisco-Nicoya-Verwerfung.

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Resumen El estado actual de la cartografía geológica indica que existen tres unidades principales de rocas precámbricas en México. La unidad más antigua (más antigua que 1,700 m. a) y la más reciente (más reciente que 700 m. a.) se limitan para la parte noroccidental del país. La unidad intermedia (1,300-800 m. a.) se encuentra en las partes oriental y meridional de México, y se extiende a la parte septentrional de Guatemala.Las rocas, que constituyen la unidad más antigua, se acumularon como grauvacas y rocas volcánicas relacionadas en un eugeosinclinal, antes de 1,700 m. a.; este eugeosinclinal se extendió a México desde el norte-noreste, donde rodeó un cratón precámbrico aún más antiguo. Estas rocas sufrieron metamorfismo y anatexis cerca de 1,700 m. a., procesos que produjeron el desarrollo de la facies de anfibolita-granulita y el emplazamiento de troncos y batólitos graniticos.Una historia similar, aunque algo más reciente, registran las rocas precámbricas en las partes oriental y meridional de México. Estas rocas acumularon en la prolongación meridional del Geosinclinal Grenville, como grauvacas y rocas volcánicas, a partir, hace aproximadamente de 1,300 m. a. Estas rocas pasaron por metamorphismo y anatexis durante el período comprendido entre 1,000 y 900 m. a., para formar la Faja Tectónica Oaxaqueña.Un evento de magmatismo granítico, ocurrido hace cerca de 700 m. a., se manifiesta en los extremos noroccidental y suroriental de México, y el cual aún no se ha identificado en Texas. En el noroeste, este evento fue seguido por la intrusión de diques de diabasa, antes del depósito de los sedimentos precámbricos de los más recientes.Durante el Precámbrico lo más tardío, en el noroeste de México, se acumuló una sequencia de cerca de 2,000 m de espesor, encima de las rocas metamórficas y graníticas precámbricas más antiguas profundamente erosionadas que formaron en flanco nororiental de la parte miogeosinclinal del ancestral Geosinclinal Cordillerano de Norte América; la secuencia consiste en conglomerado, lutita arenosa, y dolomita conCollenia, Cryptozoa, y con otros organismos, representando una facies cercana a la costa.La terminación actual abrupta occidental de las rocas precámbricas más antiguas y las más recientes en el noroeste de México contra el Golfo de California, es el resultado de movimientos paleozoicos tardios a lo largo del Almeamiento de Texas y de la Zona de Fracturamiento Torreón-Monterrey, de la regeneración producida por el rnetamorfismo y anatexis durante el Jurásico Temprano, y de movimientos a lo largo del Sistema de Fallas San Andreas durante el Mesozoico tardío-Terciario. Un truncamiento similar de las rocas precámbricas más recientes en el sur de México contra la corteza del Océano Pacífico, se considera como resultado tanto de movimiento lateral sinistral como de cabalgamiento a lo largo de la Falla Jalisco-Nicoya, durante el Terciario medio.

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₁ : (_h700 ) ( 700 ) - ; (1300-800 ) . — — 1700 , NNE . 1700 , - , . . , 1300 Grenville . 1000-900 n. 700 - ( - ) , . , . NW – 2000 — , ( Collenia, Cryptozoa ). - . . - Terreon-Monterrey (p . 12), - , -- San-Andreas. , Jalisco-Nic.

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Publication authorized by the Director of Instituto de Geologia, Universidad Nacional Autónoma de México.     

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

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

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

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

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

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

     

Der Blockbau der Mährischen Scholle vom Standpunkt des Quarzgefüges der Gesteine

Zusammenfassung Das westmährische Kristallin, das zu der Böhmischen Masse zählt, zeichnet sich durch einen Blockbau. Brüche und Störungen, die einzelne Blöcke abgrenzen, lassen sich auch an Hand des Quarzgefüges klassifizieren und charakterisieren. Die metamorphen Gesteine des Kernes der Böhmischen Masse zeichnen sich nämlich durch statistische Isotrophie ihres Quarzgefüges. Quarz wurde nur in spätvariszischen Deformationszonen eingeregelt. Es stellt sich heraus, daß unter den existierenden Störungen nur diejenigen während der Nachklänge des variszischen Orogens aktiv waren, die den tektonischen Massentransport annähernd in der NE-Richtung, ungefähr in der Horizontalebene ermöglichten. Der Stress wirkte in dieser Epoche etwa von SW her. Massen sowohl saurer als auch basischer Tiefengesteine, ähnlich wie verschiedene Metabasitkörper, verhielten sich dabei als Hindernisse, die diese Bewegung hemmten.

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For the crystalline fundament of Western Moravia, part of the Bohemian Massif, a blocky fabric is typical. Fault and deformation zones separating individual blocks can be classified and characterized also on the basis of their quartz fabric. Namely, quartz fabric of metamorphic rocks of the Core of the Bohemian Massif is in general statistically isotropic, quartz having been preferentially oriented only in late Hercynian deformation zones. Investigations have shown that among existing fault zones only those were in action at the end of the Hercynian orogeny which enabled a tectonic transport toward NE, approximately in the horizontal plane. The transport was caused by a lateral compressive stress comming from SW. The movements took place mostly in acid crystalline schists. Massifs of acid and basic igneous rocks as well as different metabasite bodies behaved as obstacles hindering tectonic transport.

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Résumé Le cristallin de la Moravie de l'ouest qui appartient au Massif de Bohême possède une structure de bloc. Les zones de failles et de déformations qui séparent les blocs individuels peuvent être classifiées et caractérisées à l'aide de l'étude de la texture de Quartz. La texture c-axiale du Quartz des roches métamorphiques du coeur du Massif du Bohême est statistiquement isotrope. Le Quartz a été enréglé seulement dans les zones de déformation tardi-hercyniennes. Il en ressort que parmi les zones de derangements existantes seules étaient actives, celles qui facilitaient un déplacement de la masse vers NE, approximativement dans un plan horizontal. A cette époque, la compression agissait du SW. Les massifs de roches granitoides ou basiques ainsi que différents corps métabasites agissaient comme des obstacles qui empêchaient ce mouvement.

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A dynamic deterministic model of hydrocarbon generation in the Midgard Field drainage area offshore Mid-Norway

The Midgard Field offshore mid-Norway is a gas-condensate accumulation with a thin oil leg reservoired in Early and Middle Jurassic sandstones. There are two potential source rocks in the area; the Late Jurassic Spekk Formation is a marine shale with type II kerogen and a rich potential for oil, and the Åre Formation of Early Jurassic age which is a thick coal-bearing sequence with type III kerogen and potential mainly for gas. Geochemical analyses indicate that both the condensate and the oil leg are sourced mainly from the coal-bearing Åre Formation. Any contribution from the Spekk Formation appears to be of minor importance. Computer simulation of hydrocarbon generation in the drainage area for the Midgard Field indicates that huge volumes are formed, and confirms that hydrocarbon generation from the Åre Formation is volumetrically far more important than from the Spekk Formation. The simulation results also exclude any contribution to the reservoired gas from the Spekk Formation.

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Zusammenfassung Das Midgard Feld vor der Küste Mittelnorwegens ist eine Gas-Kondensat-Akkumulation mit einem nur geringen Ölanteil innerhalb unter- und mitteljurassischer Sandsteine. In diesem Gebiet gibt es zwei mögliche Muttergesteine: Einmal die oberjurassische Spekk-Formation, bei der es sich um einen marinen Schiefer mit Typ II Kerogen handelt und die ein hohes Ölpotential darstellt. Zum anderen gibt es die unterjurassische Åre-Formation, eine mächtige Kohle-führende Folge mit Typ III Kerogen und ein möglicher Gaslieferant. Geochemische Analysen deuten darauf hin, daß sowohl das Gas-Kondensat als auch das Öl des Midgard Feldes auf diese Kohle-führende Åre-Formation zurückzuführen sind. Jede Zufuhr aus der Spekk-Formation scheint von geringer Bedeutung zu sein. Eine durch Computersimulation rekonstruierte Kohlenwasserstofferzeugung im Einzugsgebiet des Midgard Feldes spricht für eine hohe Bildungsrate und bestätigt die Annahme, daß die Kohlenwasserstoff-produktion der Spekk-Formation gegenüber der Åre-Formation zu vernachlässigen ist. Die Simulation ergab ferner, daß keinerlei Gas von der Spekk-Formation dem Reservoir zugeführt wurde.

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Résumé Le champ off-shore de Midgard (Norvège moyenne) est une accumulation de gaz condensé accompagnée d'un mince corps d'huile, accumulation renfermée dans des grès d'âge jurassique inférieur et moyen. Il existe dans le secteur deux sources possibles: la formation de Spekk (shale marins du Jurassique tardif, à kérogène de type II, possédant un riche potentiel en huile) et la formation d'Åre (série épaisse jurassique inférieure, à couches de charbon, à kérogène de type III et potentiel essentiellement en gaz). Les analyses géochimiques montrent que le gaz condensé et l'huile ont tous deux comme origine la formation charbonneuse de Åre. La formation de Spekk ne semble être intervenue que de manière subordonnée. Une simulation par ordinateur de la genèse de l'hydrocarbure dans l'aire d'alimentation du champ de Midgard fait apparaître que des volumes importants ont été formés et confirme la large prépondérance de la formation de Åre parmi les roches-mères. De plus, cette simulation exclut toute expèce de contribution de la formation de Spekk dans la genèse du gaz.

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Midgard / / . : Spekk — , 2, , Are , 3 . . . , Are. Spekk, , . Midgard , Are . , , Spekk .

     

Some phenomenological aspects of carbonate geochemistry. The control effect of transition metals

The dualism in carbonate geochemistry — organic or inorganic production — leads to an erroneous definition of the carbonate system. A different formulation of the chemical mechanism is proposed where traces of transition metals together with organic matter in natural environments play a central role in carbonate production. This approach is verified in a series of experiments using natural and artificial sea water and as chelating agents citric, tartaric, malonic, and oxalic acids with five transition metals: Ni, Co, Fe, Mn and Zn. The final product of carbonate precipitation depends on the type of metal acting as a central atom. In the series Ni, Co, Fe, Mn, Zn the potential for calcium uptake increases from Ni to Zn, while magnesium uptake increases in the opposit direction from Zn to Ni. Dolomite can precipitate from Mg-rich natural waters by the catalytic effect of Fe(II)-chelates. If the waters containing Fe(II)-chelates are exhausted with respect to magnesium carbonate, they will attack dolomite to form calcite.

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Zusammenfassung Die Gegensätzlichkeit der Geochemie der Karbonate — organische oder anorganische Produktion — führte zu einer widersprüchlichen Definition des Karbonatsystems. Es wird hier eine abweichende Formulierung der chemischen Mechanismen vorgeschlagen, wobei Spuren von Ubergangsmetallen zusammen mit organischen Substanzen in natürlicher Umgebung eine zentrale Rolle bei der Karbonatproduktion spielen. Dieser Ansatz läßt sich in Experimenten nachweisen, wobei in natürlichem und künstlichem Meereswasser chelatbildende Substanzen wie Zitronensäure, Weinsäure, Apfelsäure und Oxalsäure mit 5 Übergangsmetallen Ni, Co, Fe, Mn und Zn zusammengebracht werden. Das Endprodukt einer Karbonatfällung hängt von dem Metall ab, das als zentrales Atom in den Komplexen wirkt. In der Serie Ni, Co, Fe, Mn und Zn nimmt das Potential zur Kalziumaufnahme von Ni nach Zn zu, während die Magnesiumaufnahme in entgegengesetzter Richtung, nämlich von Zn nach Ni zunimmt. Dolomit kann man aus natürlichen Wässern unter Zuhilfenahme des katalytischen Effekts von Fe(II)-chelaten fällen, während man in eisenchelathaltigen Wässern mit einem Unterschuß an Magnesiumkarbonat den Dolomit in Kalzit umwandeln kann.

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Résumé En géochimie des carbonates, la dualité — production organique ou inorganique — conduit à une définition erronée du système carbonate. Les auteurs proposent un modèle différent du mécanisme chimique, dans lequel des métaux de transition en traces, ainsi que des substances organiques de l'environnement naturel jouent un rôle prépondérant dans la genèse des carbonates. Cette approche est vérifiée par une série d'expériences dans lesquelles on ajoute à de l'eau de mer naturelle ou artificielle: d'une part 5 métaux de transition: Ni, Co, Fe, Mn, Zn; d'autre part des agents chélatants tels que: acide citrique, tartrique, malonique ou oxalique. Le produit final d'une précipitation carbonatée dépend du métal qui constitue l'atome central du complexe. Dans la série Ni, Co, Fe, Mn, Zn, le potentiel de fixation du Ca augmente du Ni au Zn, tandis que celui du Mg augmente dans l'autre sens, du Zn au Ni. Il est possible de précipiter de la dolomite dans des eaux naturelles, à l'aide de l'effet catalytique de chelates de Fe¹¹, tandis que si du carbonate de Mg est soustrait à des eaux contenant du chélate de F¹¹, on peut transformer la dolomite en calcite.

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, — , — , . , . , , , .: , , 5 : Ni, , Fe, Mn Zn. , . Ni, , Fe, Mn Zn Ni Zn, — . , .

     

Die Geosynklinal-Lagerstättenprovinzen Rumäniens

Zusammenfassung Die neuesten geotektonisch-metallogenetischen Untersuchungen in den rumänischen Karpaten sowie in der Dobrogea haben zu überraschend vielen neuen Beispielen von sehr typischen Geosynklinallagerstätten geführt, welche sich in folgende wichtige Geosynklinal-Lagerstättenprovinzen gliedern:Die assyntisch-kaledonische metamorphosierte (und alpidisch regenerierte) Geosynklinal-Lagerstättenprovinz des altkarpatischen Schiefergebirges, welches wichtige Eisen- (metamorphosierter Lahn-Dill-Typ), Mangan- und Kieslagerstätten mit Cu-Pb-Zn vom Typus Rammeisberg führt. Ähnliche polymetamorphe CuKieslagerstätten (Outokumpu-Typ) und Eisenlagerstätten befinden sich im Dobrogeaer Möesischen Sockel, welcher sich in den baltisch-ukrainisch-möesischen Erzgürtel eingliedert.Die jungkimmerische innerkarpatische Geosynklinal-Lagerstättenprovinz, gebunden an den simatisch-basaltischen Initialvulkanismus des innerkarpatischen Geotumors und der alpidischen Orogenese (Drocea- und Mehedini-Gebirge) welche Fe-Ti-V, Cu-Kieslagerstätten (Typus Ergani-Maden) und exhalative Manganlagerstätten führt. Diese Provinz ist in die ostmittelmeerische, kimmerischalpidische Ophiolitprovinz eingegliedert.Eine besondere bergwirtschaftliche Bedeutung haben die Kies-Cu-Pb-ZnLagerstätten vom Typus Rammeisberg der Ostkarpaten.

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The most recent metallogenetic-geotectonic researches performed in the Rumanian Carpathians and in the Dobrogea, have led to the discovery of a surprising amount of new and typical samples of geosyncline ore deposits (exhalative-sedimentary) which may be grouped in the following provinces of geosyncline ore deposits as:The metamorphous (and alpine regenerate) assyntic-caledonian province of oldcarpathic cristalline, which includes important deposits of iron ore (Lahn-Dill type), manganese and pyrite-Cu-Pb-Zn (Rammelsberg type). Similar polymetamorphic deposits of copper-pyrire (Outokumpu type) and of iron ore may be found in the dobrodjan Moesic socket which is framed in the southern extremity of the precambrian baltic-ucrainean-moesic metalbearing zone.The intracarpathian new-kimmeric province bound to the basaltic-simatic volcanism, initial to the alpine orogenesis. (Drocea and Mehedini Mountains) that is associated to Fe-Ti-V, copper-pyrite. (Ergani-Maden type) and manganese deposits. This province is formed in the greateastern mediterranean kimmericalpine ophiolitic province.The Rammelsberg type, pyrite-Cu-Pb-Zn deposits of the Eastern Carpathians are of particular economic interest.

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Résumé Les plus récentes recherches géotectoniques-métallogénétiques dans les Carpathes Roumaines et dans la Dobrogea ont pour résultat beaucoup de nouveaux exemples de gîtes minéraux très typiques du géosynclinal. Ceux-ci se divisent en:Le gisement assyntique-calédonien et métamorphose (et régénéré au mésozoïque et au tertiaire) de la roche schisteuse du Vieux Carpathique, qui contient d'importants gisements de fer (type Lahn-Dill métamorphosé), de manganèse et de Py-Cu-Pb-Zn du type Rammelsberg. De pareils gisements polymétamorphes de cuivre (type Outokumpu) et des gisements de fer se trouvent dans la substructure Dobrogéenne et Moésique, qui se range dans la zone minérale baltique-ukrainique-moésique.Le gisement nouveau-kimmérique des Carpathes intérieurs, lié au volcanisme initial simatique-basaltique del'orogène des Carpathes intérieurs (Drocea et Mehedinti montagnes) qui contient Fe-Ti-V, des gisements de cuivre (type Ergani-Maden) et des gisements exhalatifs de manganèse. Cette province se rattache à la province ophiolitique est-méditerranéenne kimmérique-alpidique.Les Py-Cu-Pb-Zn gisements du type Rammelsberg des Carpathes de l'est ont une particulière importance économique.

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Zur permischen Vereisung der Salt Range (W.-Pakistan)

Zusammenfassung Die unterpermischen Geröll-Packungen der östlichen Salt Range führen fazettierte und geschrammte Geschiebe unzweifelhaft glazialer Entstehung, die zusammen mit anderen Hinweisen eine Deutung der Boulder Beds als fluviatile Konglomerate (nachLotze) nicht überzeugend erscheinen lassen. Die ausgezeichnete Erhaltung der Schrammung schließt zum mindesten einen längeren Flußtransport aus. Das vereiste Gebiet muß sich daher in der Salt Range selbst oder in seiner unmittelbaren Nachbarschaft befunden haben.

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The Lower Permian boulder beds of the eastern Salt Range contain facetted and scratched boulders of unquestionably glacial origin. Their excellent preservation seems to tell in favour of a glacial tillite rather than of a fluviatile conglomerate, as supposed by F.Lotze. At least a fluvial transport of the glacial boulders over a longer distance is to be excluded. The Salt Range itself or its immediate surroundings must have been covered by the Permian glaciers.

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Résumé Les boulder beds du Permien inférieur de la Salt Range orientale contiennent des galets nettement facettés et striés d'origine glaciale. Leur préservation excellente exclut un long transport fluviatile. Par conséquent la Salt Range elle-même ou ses environs immédiats doivent avoir été couverts de glaciers permiens.

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Die vorstehenden Zeilen sind nicht als Selbstverteidigung, sondern in dem Wunsche geschrieben, den von Tübingen ausgegangenen Arbeiten E.Kokens und denen F.Noetlings, der in seinen späteren Jahren gleichfalls in Tübingen wirkte, zur Anerkennung zu verhelfen. Herrn Koll. G.Einsele danke ich verbindlichst für die Durchmusterung der von den abgebildeten Geschieben angefertigten Dünnschliffe. Unsere Bild-Erläuterungen beruhen auf seinen Bestimmungen.     

Saxonische Tektonik im Ostteil der Süddeutschen Scholle

Zusammenfassung Zwischen Ende Jura und Beginn Oberkreide wird der NW-Rand der Böhmischen Masse konturiert (NW-Richtungen, dazwischen abweichende Mosaik-Schollen). Vier weitere Etappen saxonischer Bruch- und Verbiegungstektonik liegen während der Oberkreide (NW-Richtungen), zwischen Oberkreide und Miozän (NW-, WNW- und ENE-Richtungen) bzw. im Miozän-Pliozän und ab Pliozän. Die Anordnung der oligozänen bis quartären Vulkanbauten belegt NNE- und ENE-streichende Tiefenwegsamkeiten. Vertikale, beulende Beanspruchung scheint zu dominieren. Einengungsformen sind auf die unmittelbaren Schollenränder beschränkt (teils gravitative Zutat mit Vergenz zur Tiefscholle, zum Teil rückläufige Bewegungen; Zuordnung der Horizontalstylolithen unklar), Hinweise auf Horizontalverschiebungen rar.

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The first stage of saxonic tectogenesis started at the end of the Jurassic (NW-border of the Bohemian block developed; predominantly NW-directions of blocks, mosaic blocks of different direction in between). Four younger stages of saxonic tectogenesis can be distinguished:During the Upper Cretaceous (NW-directions); at the end of the Upper Cretaceous till Eocene (in the south) or base of the Miocene (in the north) with NW-, WNW- and ENE-directions; during the Miocene to Pliocene; since the lower Pliocene.Basaltic volcanoes and dike swarms are connected to NNE- and ENE-directions (Oligocene to Quaternary in age).Indications of horizontal displacement are existent but rare. Tectonic structures of compressive tendency are restricted to the very borders of the saxonic blocks (due to gravitational origine or partially to invers displacement, always with vergency to the deeper situated block). As to the horizontal stylolithes the times of their origin as well as their interrelation to other tectonic elements are still uncertain.Vertical uplift of blocks with normal faults within the sedimentary cover seems to be predominant.

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Résumé La limite Nord-Ouest du «Massif de Bohême» se forme entre la fin du Jurassique et le début du Crétacé supérieur. Sa direction Nord-Ouest est compliquée de quelques lambeaux intercalés à directions aberrantes. Quatre autres étappes de la tectonique cassante ou pliante de «type saxonien» s'échellonnent du Crétacé sup. (direct. NW), entre le Crétacé sup. et le Miocène (directions NW, WNW et ENE) ou respectivement dans la Miocène-Pliocène jusqu'au post-Pliocène. L'alignement des appareils volcaniques neogènes prouve l'existence en profondeur de fractures de direction NNE et ENE.Les sollicitations verticales, formant des soulèvements semblent dominer. Des formes de resserrement sont limitées aux bords immédiats des écailles (en partie un appoint gravitationel avec déversement vers le lambeau abaissé, en partie mouvements rétrogrades; la signification des stylolithes horizontaux n'est pas encore éclaircie). Des indications de mouvements horizontaux sont rares.

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Der Spessart als Teilgebiet der Mitteldeutschen Schwelle

Zusammenfassung Ein Teil der Mitteldeutschen Schwelle (R.Brinkmann 1948), der Spessart, wird sowohl bezüglich seines Innenbaues (Tektonik, Stratigraphie, Petrogenese des Grundgebirges), als auch bezüglich seiner Funktion als Lieferant für die jungpaläozoisch-mesozoischen Sedimente des Wetterau-Beckens betrachtet.Über diese Betrachtungen hinaus lassen sich Vergleiche zu anderen Gebieten der Mitteldeutschen Schwelle durchführen.Ganz offenbar ist die Grenzzone zwischen Saxothuringischer und Rhenoherzynischer Zone des Varistischen Gebirges in Mitteleuropa keine zufällige Ortslage für die Mitteldeutsche Schwelle und das Saar-Nahe-(Wetterau-)Becken. - Diese Kristallinzone hat tatsächlich zu verschiedenen Zeiten in der Erdgeschichte umgebungsdifferente Bewegungsimpulse erfahren. Sie ist darüber hinaus ohne Zweifel ein krustenversteifendes Element, was sich bereits mindestens aus ihrer modifizierenden Wirkung auf die großen Bruchsysteme der Mittelmeer-Mjösen-Zone im Bereich des nördlichen Oberrheingrabens und der südlichen Hessischen Senke ablesen läßt.

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The Spessart, as part of the Central German geanticline (Mitteldeutsche Schwelle, R.Brinkmann 1948) is discussed with respect to both its internal structure (tectonics, stratigraphy, petrogenesis of the basement) and its importance as a source region of Upper-Paleozoic-Mesozoic sediments which were deposited in the basin of the Wetterau. This leads to comparisons with other regions of the Central German geanticline.Obviously the regional situation of the Central German geanticline as well as the basins along Saar and Nahe(-Wetterau) between the hercynian zones of Saxothuringia and Rhenohercynia in Central Europe is not chance.The basement belt actually has been affected to vertical movements several times during its geologic history. Apart from this this belt is a consolidating element for the crust. This can clearly be seen by watching the great fault systems which can be traced from the Mediterranean to the Norwegian Lake Mjösen (Mittelmeer-Mjösen-Zone). They are modified by the Central German geanticline in the north of the Upper Rhine Valley and in the southern low-lands of Hesse.

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Résumé Une partie du bombement de l'Allemagne centrale (R.Brinkmann 1948), le Spessart, est étudiée tant sous l'aspect de sa structure interne (tectonique, stratigraphie, pétrogenèse du socle cristallin) que sous celui de son rôle comme domaine nourricier en sédiments du bassin Wetterau, du Paléozoïque supérieur au Mésozoïque.Partant de ces considérations, on peut faire des comparaisons avec d'autres régions du bombement de l'Allemagne centrale. Il est tout-à-fait évident que la zone limitrophe comprise entre les zones saxothuringienne et rhénohercynienne de la chaîne varisque de l'Europe Centrale n'est pas quelconque par rapport au bombement de l'Allemagne centrale et au bassin de la Sarre et de la Nahe (-basin de Wetterau). Cette zone cristalline a effectivement subi à différentes époques de l'histoire terrestre des mouvements distincts de ceux de son entourage. En outre elle constitue sans doute un élément qui a raidi la croûte terrestre, ce qui apparaît par l'influence modificatrice qu'elle a exercé dans la région septentrionale du Fossé du Rhin supérieur et de la dépression méridionale de la Hesse sur le grand système de fractures tectoniques de la zone Mer Méditerranée-Mjösen.

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(, , ) - . - - - .

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.Erich Bederke zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Das Chausib-Turbiditbecken am Südrand des Damara-Orogens,Südwest-Afrika

Zusammenfassung Am Südrand des Damara-Orogens ist innerhalb der Hakos Subgroup eine Turbiditserie von 1500 m Mächtigkeit entwickelt. Sie stellt als neudefiniertes Chausib Member eine Faziesvertretung der Hakos-Quarzite (Chaibis Member) dar.Die Zusammensetzung der Turbitbänke ist quarzitisch. Infolge metamorpher und tektonischer Überprägung ist eine Gradierung nach der Korngröße nicht mehr vorhanden; sie kann aber aus einer typischen Änderung des Stoffbestandes vom Liegenden zum Hangenden einer Bank abgeleitet werden.Die an sich hochfaltbare Serie liegt in einer einfach gebauten Großstruktur von 10 km Wellenlänge vor; die Faltung wurde durch eine mächtige unterlagernde Quarzitfolge gesteuert. Einige für eine Wechselfolge kompetenter und inkompetenter Lagen charakteristische kleintektonische Phänomene werden beschrieben.Für die paläogeographische Situation wird ein Modell entwickelt, nach dem die Chausib-Turbidite als Beckenablagerungen den Chaibis-Quarziten als gleichalte Schwellensedimente gegenüberstehen.

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A 1500 m thick turbidite series, developed within the Hakos Subgroup at the southern margin of the Damara Orogen, is defined as the Chausib Member. It represents a timeequivalent of the Hakos-Quartzite (Chaibis Member) in a different facies.The turbidites are quartzitic. As a result of the metamorphic and tectonic overprint, they no longer show a grading of grain size. However, a former graded bedding can be inferred from a typical compositional change from the base to the top within each bed.The turbidite series is potentially very susceptible to folding, but occurs in a simple structure with a wave-length of about 10 km. The style of folding was determined by an underlying, thick, quartzite unit. Several small-scale tectonic phenomena are described, which are characteristic for such an alternation of competent and incompetent layers.A palaeogeographic model is envisaged in which the Chausib turbidites are basinal deposits bordering the time-equivalent sediments of a submarine rise, represented by the Chaibis quartzites.

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Résumé A la bordure sud de l'orogène de Damara, on trouve une série de turbidites d'une épaisseur de 1500 m intercalée dans le Hakos Subgroup. En tant que Chausib Member, nouvellement défini, elle représente un faciès équivalent des quartzites de Hakos (Chaibis Member).Les bancs de turbidite ont une composition quartzitique. Mais la superposition métamorphique et tectonique ne permet plus de discerner le granoclassement qui peut cependant être déduit du changement typique dans la composition chimique et minéralogique du matériau d'un banc, du bas vers le haut.La série dont la capacité de plissement est certaine, se présente avec une structure majeure simple, d'une longueur d'onde de 10 km, le plissement ayant été handicapé par une puissante série sous-jacente de quartzite. Quelques phénomènes microtectoniques caractéristiques d'une série interstratifiée de couches compétentes et incompétentes, sont décrits.Un modèle de situation paléogéographique est développé, d'après lequel les turbidites de Chausib s'opposent comme dépôts sédimentaires de bassin contemporains, aux quartzites de Chaibis, considérés comme sédiments de seuil de même âge.

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Hakos Turbidite 1500 . , Chausib, « Hakos». Turbit . . . 10 . , . ., Chausib-Turbidite , Chaibis . .

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Diese Arbeit ist im Sonderforschungsbereich 48 der Universität Göttingen (Entwicklung, Bestand und Eigenschaften der Erdkruste, insbesondere der Geosynklinalräume) entstanden.Die Förderung erfolgte aus Mitteln, die dem Sonderforschungsbereich 48 durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Verfügung gestellt wurden.     

Jahreszeitliche ökologische Beobachtungen an Foraminiferen im Limski kanal bei Rovinj/Jugoslawien (nördliche Adria)

Zusammenfassung Als Vorbericht einer Dissertation über ökologische Beobachtungen an Foraminiferen im Limski kanal wurde diese Arbeit auf der 60. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung im Februar 1970 in Kiel referiert. Räumliche und zeitliche Verteilung benthonischer Foraminiferen im Limski kanal werden diskutiert. Jahreszeitliche Schwankungen in der prozentualen Zusammensetzung der drei großen Gruppen hyaliner, porzellanschaliger und agglutinierender Formen und auch einzelner Arten in der Lebend-Fauna können gezeigt werden. Ein Vergleich von Biocoenose und Thanatocoenose ergibt Unterschiede in der Zusammensetzung, wahrscheinlich eine Folge von Bioturbation. Untersuchungen von Lebend-Fauna in Sediment-Kernen, durchgeführt in cm-Intervallen, scheinen die Annahme zu bestätigen, daß Foraminiferen in offenen Bauten von Endobenthos leben können. Dort erreichen sie Konzentrationen, die etwa 8–10mal höher sein können als in normalen Oberflächen-Proben, bezogen auf eine definierte Fläche.

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This preliminary note of a thesis dealing with ecological observations of foraminifera in the Limski kanal was reported during the 60th annual meeting of the Geologische Vereinigung in Kiel, February 1970. Spatial and seasonal distributions of benthonic foraminifera in the Limski kanal are discussed. Percentage relations of the three major groups, hyaline, porcelaneous and agglutinated forms and also of single species, show seasonal variations in the living fauna. A comparison between the biocenosis and the thanatocenosis reveals differences in the faunal composition, probably caused by bioturbation. Research into the living fauna carried out in two sediment-cores, which were cut in cm-intervals, seem to prove the assumption that foraminifera are able to live in open burrows of endobenthos. There they can attain concentrations which are about 8 to 10 times higher than in normal surface samples, referred to a defined area.

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Résumé Cette note préliminaire d'une thèse traitant des observations écologiques sur les foraminifères benthoniques dans le Limski kanal a été présentée à l'assemblée annuelle de la Geologische Vereinigung à Kiel au mois de février 1970. La distribution spatiale et saisonnière des foraminifères a été étudiée; les relations (en pour cent) des trois groupes majeurs de foraminifères: hyalin, porcellainier et agglutinant et aussi des espèces singulières dénotent des variations saisonnières. Une comparaison entre la biocénose et la thanatocénose révèle des différences en ce qui concerne la composition, différences probablement causées par la bioturbation intensive au fond du Limski kanal. En recherchant les foraminifères vivants (colorés) dans deux carottes coupées à intervalles réguliers d'un cm, l'hypothèse que les foraminifères vivent en terriers ouverts de l'endobenthos semble être vérifiée. Ils peuvent atteindre ici des concentrations 8 à 10 fois plus hautes que celles des échantillons «normaux» tirées de la surface du sédiment en se réfèrent à une aire bien définie.

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Limski . % — , —, . , , , . , . 8–10 , .

     

Der kristalline Untergrund der Nordalpen in Österreich

Zusammenfassung Ungefähr 60 Tiefbohrungen haben bisher den kristallinen Untergrund der Molassezone und der Nordalpen in Österreich erreicht. Jungpaläozoikum, Jura und Kreide bedecken zum Teil den tiefgründig verwitterten Untergrund, der aus Metamorphiten, Plutoniten und Migmatiten besteht. Zwischen der Enns und der Tulln liegt das Tertiär der Molassezone direkt über dem Kristallin. 13 chemische Analysen von Untergrundsgesteinen werden mit dem Chemismus ähnlicher Gesteine von der Oberfläche verglichen. Die Gneise des Penninikums (Tauernfenster) dürften als metamorphe Äquivalente der beschriebenen Gesteine des Untergrundes zu betrachten sein.

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Up till now approximately 60 drillings have reached the crystalline basement of the Molasse Zone and of the Northern Alps. Upper Paleozoic-, Jurassic- and Cretaceous rocks are partly covering the deeply weathered basement which consists of metamorphites, plutonites and migmatites. Between the Enns- and the Tulln river Tertiary sediments overly directly the crystalline basement. 13 chemical analyses of plutonites and migmatites were presented and compared with similar rocks from the surface. The gneisses of the Penninic zone (Tauernfenster) seem to be the metamorphic equivalents of the described formation below the Northern Alps.

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Résumé Jusqu'à présent, environ 60 forages de grande profondeur ont pénétré dans le soubassement cristallin de la zone mollassique et des Alpes septentrionales en Autriche. Le Paléozoïque supérieur, le Jurassique et le Crétacé que recouvrent partiellement le socle, profondément altéré, qui se compose de métamorphites, de plutonites et de migmatites. Entre les rivières de l'Enns et de la Tulln, les roches tertiaires de la zone molassique se trouvent immédiatement sur le cristallin. Les résultats de 13 analyses chimiques de roches provenant du socle ont été comparés avec la composition chimique de roches analogues de la surface. Les gneiss de la zone pennine (fenêtre des Tauern) sont à considérer comme les équivalents métamorphiques du cristallin décrit.

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60 , . , . , . . 13- . ( ) , .

     

Abrasion in pyroclastic flows

The relative size of glass rims coating crystals in the matrix ash provides a semi-quantitative measure of abrasion of ash grains in pyroclastic flows. Median abrasion indices (= area_crystal / area_{glass rim}) are 8.4 to 18.5 in Laacher See pyroclastic flow units but only 4 to 6.3 in assocciated fallout, showing stronger abrasion of ash particles in the pyroclastic flows. All pyroclasts undergo strong attrition in the vent but clasts in pyroclastic flows undergo a second major phase of abrasion during high-energy near-vent flow. Abrasion of ash particles is weaker during lower-energy higher-strength motion further downstream, suggesting that high contents of fine ash in distal deposits are due to diminishing elutriation rather than high rate of attrition.

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Zusammenfassung Die relative Größe von Glassäumen um Kristalle in der Matrix-Asche kann als semi-quantitatives Maß für den Abrieb von Aschepartikeln in pyroklastischen Strömen benutzt werden. Median-Werte des Abriebs-Index (= Fläche_kristall / Fläche_Glassaum) betragen 8,4 bis 18,5 in pyroklastischen Fließeinheiten am Laacher See. Abriebs-Indices stratigraphisch assoziierter Bims-Fallablagerungen liegen bei nur 4 bis 6,3; dies belegt einen höheren Abrieb von Aschepartikeln in den pyroklastischen Strömen. Alle Pyroklasten erfahren gemeinsam starken Abrieb im Schlot, aber Partikel in pyroklastischen Strömen durchlaufen eine zweite Phase starken Abriebs während des hochenergetischen Transports im schlotnahen Bereich. Bei niedriger-energetischem Fließen mit wachsender Bingham-Festigkeit weiter talabwärts wird der Partikelabrieb schwächer. Hohe Gehalte an feiner Asche in distalen Fließeinheiten sind also eher auf schwächer werdende Elutriierung als auf stärkeren Abrieb zurückzuführen.

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Résumé La dimension relative des enduits vitreux qui enrobent les cristaux dans les dépôts de cendres volcaniques peut être utilisée comme mesure semiquantitative de l'abrasion des particules dans les courants pyroclastiques. Au Laacher See les indices d'abrasion (surface du cristal/surface de l'enduit vitreux) sont de 8,4 à 18,5 dans les coulées pyroclastiques et seulement de 4 à 6,3 dans les sédiments formés par retombée, qui leur sont interstratifiés; les particules de cendre ont donc subi une abrasion plus forte dans les coulées. Tous les pyroclastes subissent une forte abrasion dans le cratère; mais dans les coulées pyroclastiques, ils subissent une deuxième action d'abrasion au cours de leur transport en milieu de haute énergie, à proximité du cratère. Dans les conditions de plus basse énergie qui régnent plus en aval, l'abrasion est moins forte; on en déduit que la forte teneur en fines dans les dépôts distaux résulte d'une diminution de l'élutriation plutôt que d'une forte action d'abrasion.

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, . ( / ) 8,4 18,5 . . , . , . ( ), .