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

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

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

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

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A volcanic-carbonate association in the Góry Kaczawskie,Western Sudetes

Amidst metavolcanic rocks and phyllites of the Góry Kaczawskie region occur isolated carbonate bodies known as the Wojcieszów limestones. The bodies enclosed in the metavolcanites show primary (sedimentary) contacts, while those in the phyllites do not have such contacts. The Wojcieszów limestones and metavolcanic rocks form sequences displaying mutual spatial and genetical relations. Submarine volcanic elevations were covered with chemical and biochemical carbonate precipitation, the intensity of which was stimulated and controlled by the volcanic activity.

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Zusammenfassung Inmitten der metavulkanischen Gesteine und Phyllite von Góry Kaczawskie erscheinen isolierte Karbonatgesteinskörper, die als Wojcieszów-Kalke bekannt sind. Die Karbonatgesteine innerhalb der Metavulkanite zeigen sedimentäre Kontakte, während die in den Phylliten eher tektonisch begrenzt sind. So kann man den Wojcieszów-Kalken und den Metavulkaniten eine räumliche und genetische Beziehung zusprechen. Submarine Erhebungen aus Vulkangesteinen waren mit chemischen und biochemisch gefällten Karbonatserien bedeckt, wobei die vulkanische Aktivität die Karbonatbildung unmittelbar beeinflu\te.

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Résumé Parmi les métavolcanites et les phyllites de la région du Góry Kaczawskie, il existe des corps carbonatés isolés connus sous le nom de »calcaires de Wojcieszów«. Ceux qui sont inclus dans les métavolcanites présentent des contacts sédimentaires, contrairement à ceux qui sont inclus dans les phyllites, dont les contacts sont tectoniques. Entre les calcaires de Wojcieszów et les roches métavolcaniques, il est donc possible d'établir des relations spatiales et génétiques. Des reliefs volcaniques sous-marins ont été le siège d'une précipitation carbonatée chimique et biochimique dont l'intensité dépendait de l'activité volcanique.

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Wegeners „Kontinentverschiebungen“ zu seiner Zeit und heute

Zusammenfassung Ausgangspunkt der Wegenerschen Theorie war der unmittelbare Eindruck von der Kongruenz der atlantischen Küsten. Das eigentliche Fundament bildeten jedoch die Argumente aus Paläontologie, Geophysik, Geologie, Paläoklimatologie und Astrogeodäsie. Wegener war nicht nur der Schöpfer, sondern auch der Propagandist seiner Theorie. Von bleibendem Wert erwiesen sich seine Forderungen: Jede Theorie der Entstehung der Ozeane und Kontinente muß von allen geowissenschaftlichen Disziplinen getragen werden und sie muß sich durch Messungen bestätigen lassen.

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The starting-point of Wegener's theory was the direct impression of the congruity of the Atlantic coastlines. The fundamental principle, however, is formed by the argumentation of paleontology, geophysics, geology, paleoclimatology and astrogeodesy. Wegener was not only the creator of his theory but he also propagated it. His demands proved to be of lasting value: every theory of the origin of oceans and continents has to be supported by all geosciences and it should be possible to be verified by physical measurements.

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Resume Le point de départ de la théorie de Wegener fut l'impression immédiate de la concordance des côtes atlantiques. Les bases véritables furent les arguments tirés de la Paléontologie, de la Géophysique, de la Géologie, de la Paléoclimatologie et de l'Astrogéodésie. Wegener fut non pas seulement le créateur de sa théorie, mais encore son propagandiste. Sa démarche reste valable d'une théorie de la genèse des continents et des océans qui soit étayée part toutes les sciences de la terre et verifée par des mesures physiques.

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Sedimentology and ecology of the horn plateau formation: A middle devonian coral reef,Northwest Territories,Canada

The Horn Plateau Formation is a Middle Devonian limestone reef approximately 0.4 miles in diameter and 400 feet thick which crops out on the Interior Plains about 110 miles west of Yellowknife, Northwest Territories. The study is based upon examination of material collected from the outcrop and 5 core-holes drilled on and near the reef.Corals are the most important framebuilders present and crinoid ossicles contribute most to the sediment volume. Three macrofacies of this coral patch reef are recognized: 1) organic reef, an area where framebuilders grew profusely, 2) reef flat, an area characterized by sand sized sediments, and 3) reef flank, an area of predominantly gravel sized sediments. Strongly agitated water conditions prevailed over the organic reef and reef flank macrofacies whereas moderately agitated water covered the reef flat. Subdivision of the macrofacies has produced 11 microfacies of distinctive texture-composition combination.

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Zusammenfassung Die Horn-Plateau-Formation ist ein mitteldevonisches Kalkriff, etwa 0,6 km breit und 120 m mächtig, das in den Interior Plains 180 km westlich von Yellowknife, Northwest Territories, aufgeschlossen ist. Die vorliegende Arbeit beruht auf einer Untersuchung von Proben aus Aufschlüssen und aus 5 Bohrungen im Riff und seiner Umgebung.Korallen sind die wichtigsten der Gerüstbildner, und Krinoiden-Reste die Hauptbestandteile der Sedimente. Drei Makrofazies werden in diesem Krustenriff erkannt: 1. der Riffkern, ein Bereich, worin riffbildende Korallen besonders häufig waren; 2. eine Riffebene charakterisiert durch Sedimente von Sand-Korngröße; und 3. eine Riffflanke mit Sedimenten von Kies-Korngröße. Über dem Kern und der Flanke war das Wasser stark bewegt, während ruhigeres Wasser die Riffebene bedeckte. Eine Unterteilung der Makrofazies ergab 11 Mikrofazies unterschiedlicher Struktur und Zusammensetzung.

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Résumé Le Horn Plateau est un récif calcaire du Dévonien moyen d'un diamètre de 0.4 mille et d'une épaisseur de 400 pieds environ. Il affleure dans les Plaines environ à 110 milles à l'Ouest de Yellowknife (Territoires du Nord-Ouest). L'étude est basée sur l'examen d'échantillons d'affleurements et de cinq forages effectués dans et près du récif.Les coraux sont les plus importants organismes constructeurs et les entroques forment la majeure partie du volume sédimentaire. Trois macrofaciès ont été reconnus dans le récif de plateforme: 1) récif organique, domaine riche en organismes constructeurs, 2) replat récifal, domaine caractérisé par des sables, et 3) flanc du récif, domaine à débris grossiers. Le récif organique et le flanc du récif se trouvaient dans des eaux très agitées tandis que des eaux modérément agitées couvraient le replat récifal. Les macrofaciès ont été subdivisés en 11 microfaciès présentant des combinaisons texture-composition distinctes.

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Interior Plains, 180 Yellowknife, Horn, 0,6 120 . , 5- . Crinoiden, — . 3 : 1) , . . , ; 2) , , 3) . , , , , . 11 .

     

The pre-quaternary stratigraphy of the Atlantic Islands

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

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

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

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The role of tectonic grain size reduction in the rheological stratification of the lithosphere

With the aid of published constitutive flow laws for common crustal and upper mantle rock types, it is possible to construct curves showing variation of rock strength with depth in the continental lithosphere, assuming a particular crustal stratification of rock types and a particular geothermal gradient. Such exercises lead to the conclusion that marked changes in strength can occur at major petrological interfaces, such as the Moho discontinuity, which are therefore likely to be associated with a tendency for major, sub-horizontal detachments to form. Constitutive flow laws used for such purposes are usually assumed to represent steady-state flow, at constant rock microstructure.We argue that perhaps the most significant tectonic displacements of rock masses occur across major, localized shear zones, characterized by intense grain-size reduction, and illustrate this by reference to deformation in the metabasic and ultrabasic rocks of the lower part of the Ivrea Zone of northern Italy, which is believed to provide a section through what was once part of the deep continental crust. Calculations of the variation of the flow strength with depth of rocks should therefore use flow laws which include provision for strain dependent variations of strength, arising from strain dependent microstructural changes.We use the results of recent studies of grain-size dependent flow of olivine to estimate strain dependent variations in the flow strength of the sub-continental upper mantle, arising from dynamic recrystallization. From this we argue that after an initial period of flow at high stress, parts of the upper mantle can become very weak, if grain size is sufficiently reduced. Under favourable circumstances, flow can be concentrated immediately below the Moho, or in a band below the Moho. Such behaviour is consistent with our observations of the behaviour of dunites in the Ivrea Zone, and with some interpretations of upper mantle seismic reflectors.

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Zusammenfassung Mit Hilfe von veröffentlichten wesentlichen Fließgesetzen für die meisten Krusten- und oberen Mantelgesteinstypen ist es möglich Kurven zu konstruieren, die Variationen in der Gesteinsfestigkeit in Abhängigkeit von der Tiefe innerhalb der kontinentalen Kruste zeigen. Dies unter der Annahme einer bestimmten krustalen Schichtung der Gesteinstypen sowie einem bestimmten geothermischen Gradienten. Derartige Untersuchungen führen zu dem Schluß, daß deutliche Unterschiede in der Gesteinsfestigkeit an markanten petrologischen Grenzflächen auftreten können, wie z. B an der Moho-Diskontinuität. Derartige Grenzflächen haben somit wahrscheinlich die Tendenz subhorizontale Ablösungsflächen auszubilden. Die allgemeinen Fließgesetze, die für diese Berechnungen angewandt wurden, repräsentieren gewöhnlich bei unverändertem Gesteinsmikrogefüge den »steady-state«Zustand. Es ist anzunehmen, daß die bedeutendsten tektonischen Verschiebungen in den Gesteinsmassen entlang großer, definierter Scherzonen stattfinden, die durch intensive Korngrößenreduktion charakterisiert werden. Belegt wird dies anhand der Deformation in den metabasischen und ultrabasischen Gesteinen des tieferen Teiles der Ivrea-Zone in Norditalien, von der angenommen wird, daß sie einen Schnitt durch denjenigen Teil darstellt, der ehemals dem tieferen Abschnitt der kontinentalen Kruste angehörte.Berechnungen der Variation der Fließfähigkeit von Gesteinen in Abhängigkeit von der Tiefe sollten daher Fließgesetze verwenden, die deformationsabhängige Variationen im Festigkeitsverhalten, das sich aus dem deformationsabhängigen Gefügewechsel ergibt, berücksichtigen.Wir benutzen die Ergebnisse neuerer Untersuchungen über korngrößenabhängiges Fließen von Olivin, um die Deformationsabhängigen Variationen im Fließverhalten des subkontinentalen oberen Mantels, das aus der dynamischen Rekristallisation entsteht, abzuschätzen. Hieraus läßt sich schließen, daß nach einer anfänglichen Periode des Fließens bei hohem Streß Teile des oberen Mantels sehr weich werden können, sofern nur die Korngröße genügend reduziert wird. Unter günstigen Bedingungen kann sich das Fließen direkt unter, zumindest aber in einem Bereich unter der Moho konzentrieren. Ein derartiges Verhalten steht in Übereinstimmung mit den Beobachtungen des Verhaltens der Dunite in der Ivrea-Zone sowie mit Interpretationen von seismischen Reflektoren des oberen Mantels.

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Résumé En utilisant les lois de fluage fournies par la littérature à propos des roches courantes de la croûte et du manteau supérieur, il est possible de construire des courbes montrant la variation de la rigidité des roches en fonction de la profondeur dans la lithosphére continentale, ceci pour un gradient géothermique déterminé et pour une superposition déterminée des divers types de roches dans la croûte. De telles recherches conduisent à la conclusion que des changements brusques de rigidité peuvent se produire aux interfaces pétrologiques majeures, telle la discontinuité Moho; ces interfaces apparaissent de la sorte comme des endroits favorables à la production de décollements subhorizontaux importants. Les lois de fluage utilisées sont généralement supposées s'appliquer à la déformation plastique d'une roche à microstructure constante.Les auteurs pensent que les déplacements tectoniques les plus significatifs des masses rocheuses s'opèrent le long de shear zones localisées, caractérisées par une forte réduction de la taille des grains. Cette conception est illustrée par la déformation des roches basiques et ultrabasiques de la partie inférieure de la zone d'Ivrée (Italie du Nord), considérée comme une coupe à travers une partie d'une ancienne croûte continentale profonde. Les calculs de la variation de la ductilité des roches en fonction de la profondeur devraient donc utiliser des lois de fluage qui tiennent compte des variations de rigidité résultant des modifications microstructurales induites par la déformation.Les auteurs ont utilisé les résultats d'études récentes relatives aux relations entre le fluage de l'olivine et sa granularité; ils ont appliqué ces données à l'estimation de la manière dont varie la ductilité en fonction de la déformation dans le manteau supérieur sub-continental, dont les roches résultent de la recristallisation dynamique. Il en concluent qu'après une période initiale de flux sous haute contrainte, certaines parties du manteau supérieur peuvent devenir très déformables si leur grain a été suffisamment réduit. Dans des circonstances favorables, le flux peut se concentrer immédiatement sous Moho, ou se répartir dans une zone située sous Moho. Un tel comportement est en accord avec celui des dunites de la zone d'Ivrée, ainsi qu'avec l'interprétation des réflecteurs sismiques du manteau supérieur.

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

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

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

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

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U/Pb zircon ages of basement gneisses and discordant felsic dykes from Vestranden,westernmost Baltic Shield and central Norwegian Caledonides

Four new U/Pb-zircon ages are reported from northern Vestranden, the northernmost part of the Western Gneiss Region of Norway, Scandinavian Caledonides. The age of a basement tonalite (1819±6 Ma), together with earlier datings on granites, indicates that the dominantly granitoid basement in Vestranden began to form more than 1800 Ma years ago. The minimum age of a subsequent Precambrian migmatization event is given by a U/Pb age of 1630±80 Ma found a granite dyke which cuts migmatitic veining in the basement gneisses. While age and lithology suggest general similarity and thereby favour a correlation between the basement granites of the northern part of Vestranden and Svecofennian granites farther to the east, no detailed chronological information is at present available that support such a correlation.No Sveconorwegian-Grenvillian ages have previously been reported from northern Vestranden. Also in the presently studied cases events between c. 1630 Ma and 430 Ma ago did not affect the U-Pb isotope system of zircons. About 430 Ma ago, substantial parts of Vestranden experienced Caledonian high-grade metamorphism and partial anatectic melting. Migmatite neosomes in northern Vestranden, yielded an U/Pb zircon age of 434±22 Ma. Relatively high temperatures persisted throughout much of the Silurian and probably into the Devonian. Large amounts of pegmatite intruded at the end of this period. One of these dykes yielded an U/Pb-zircon age of 404±2 Ma.

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Zusammenfassung Vier neue U-Pb-Zirkonalter liegen aus dem nördlichen Vestranden-Bereich des westnorwegischen Gneissgebiets vor. Das Alter einer Tonalitintrusion (1819±6 Ma) bestätigt zusammen mit anderen Altersbestimmungen, daß das präkambrische Fundament der zentralskandinavischen Kaledoniden sich im Vestrandengebiet bereits vor mehr als 1800 Ma zu bilden begann. Das Minimalalter einer darauf folgenden präkambrischen Migmatisierung wird durch ein 1630±20 Ma Alter durchsetzender Granitgänge begrenzt. Zwar deuten die bisher vorliegenden Ergebnisse eine Gleichaltrigkeit der Granitgesteine im nördlichen Vestranden und den Svekofenniden weiter östlich an, ermöglichen aber derzeit noch keine präzise Korrelation des geologischen Geschehens.Sveconorwegische (Grenville) Isotopenalter sind bisher nicht aus dem nördlichen Vestranden bekannt. Auch die neuen Daten weisen keine Störung der U-Pb-Isotopensysteme zwischen etwa 1630 und 430 Ma auf.Beträchtliche Teile des Vestrandenbereiches wurden vor ca. 430 Ma einer kaledonischen, höhergradigen Metamorphose und anatektischer Aufschmelzung unterworfen. Die Neosome eines Migmatites ergaben ein Alter von 434±22 Ma, was erneut die Existenz zweier verschiedener Migmatisierungsetappen im Präkambrium bzw. in Silur bestätigt. Höhere Temperaturen bestanden danach bis in das Devon. Größere Pegmatitmengen wurden am Ende dieser Zeitspanne gebildet. Einer dieser Pegmatitkörper ergab ein U-Pb-Zirkonalter von 404±2 Ma.

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Résumé Cette note fait état de 4 nouvelles déterminations d'âge (méthode U/Pb sur zircon) dans le Vestranden septentrional, qui forme la partie nord de la région gneissique occidentale de la Norvège (Calédonides). L'âge d'une tonalite (1819±6 Ma), joint à des datations antérieures effectuées sur des granites, indique que la formation du socle granitoîde dans le Vestranden a commencé il y a plus de 1800 Ma. L'âge maximal d'une migmatitisation précambrienne ultérieure est donné par la mesure de 1630±80 Ma effectuée sur un dyke de granite qui recoupe le rubanement migmatitique. L'âge et la lithologie indiquent une similitude d'ensemble et, partant, suggèrent une corrélation entre les granites du nord du Vestranden et ceux des Svécofennides situés plus à l'est; toutefois, on ne dispose aujourd'hui d'aucune donnée chronologique à l'appui d'une telle corrélation.Jusqu'à présent, aucun âge svéconorvégien-grenvillien n'a été enregisré dans le Vestranden septentrional. De même, dans les cas étudiés ici, aucun événement n'a affecté le système isotopique U-Pb entre 1630 et 430 Ma. A environ 430 Ma, des parties importantes du Vestranden ont enregistré un métamorphisme calédonien de degré élevé et une fusion anatectique partielle. Les néosomes d'une migmatite ont fourni un âge U/Pb sur zircon de 434±22 Ma. Des températures relativement élevées se sont maintenues pendant la plus grande partie du Silurien et jusqu'au cours du Dévonien. De grandes quantités de pegmatite ont été intrudées à la fin de cette période; un de ces dykes a donné un âge U/Pb sur zircon de 404±2 Ma.

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- - . 1819±6 . , , - 1800 . . , , 1630±80 . , . , .- - 1630-430 . . . 434=22 . . , , , ; , , -, 404=2 . .

     

A calcite dissolution pulse in the Norwegian-Greenland Sea during the last deglaciation

Carbonate preservation profiles in the Atlantic Ocean and the Norwegian-Greenland Sea seem to be out-of phase during the last deglaciation. A possibly time transgressive deglacial preservation spike in the N-Atlantic overlaps with a major calcite dissolution pulse in the Norwegian Sea. Contemporaneously major changes in surface and bottom water circulation of the Norwegian-Greenland Sea occurred. Isotopic and sedimentological evidence suggests that bottom water formation in the Norwegian-Greenland Sea was almost shut down during the last maximum glaciation and probably also during the first part of the last deglaciation. During that time corrosive bottom waters might have filled the Norwegian Sea deep sea basins causing carbonate dissolution at the sea floor. Subsequently, the reinitiation of deep water formation could have been coupled with increased resuspension of organic matter and/or reworking of older organic matter rising the p CO₂ of bottom waters and contributing to carbonate dissolution at the sea floor. Additionally, large volumes of atmospheric CO₂ stored before the Younger Dryas might have been pumped into the deep sea possibly by downwelling of surface waters and been neutralized against carbonate at the sea floor.

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Zusammenfassung Erhaltungsprofile des Karbonatlösungszustandes, bestimmt an der planktonischen Foraminif ere N. pachyderma aus Sedimenten, die während der letzten Abschmelzphase der letzten Eiszeit abgelagert wurden, zeigen im Atlantik und in der Norwegisch-Grönländischen See eine deutliche Phasenverschiebung der Erhaltungszustände. Ein möglicherweise zeittransgressiver Erhaltungspeak im Atlantik tritt in zeitlicher überlappung mit einer Phase erhöhter Karbonatlösung in der Norwegischen See auf. Aufgrund verschiedener sedimentologischer Parameter (Korngrö\enspektren, C-org Gehalte, Sedimentstrukturen) und deutlicher Veränderungen der stabilen Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopenverhältnisse benthonischer Foraminiferen erscheint es wahrscheinlich, da\ die Tiefenwasserproduktion in der Norwegisch-Grönländischen See während des Höchststandes der letzten Vereisung und möglicherweise auch während des ersten Abschnittes des Abschmelzvorgangs gestoppt war. Während dieses Zeitraumes war die vertikale Durchmischung der Wassermassen stark herabgesetzt und altes korrosives Bodenwasser füllte die Tiefseebecken der Norwegischen See und verursachte eine intensive Karbonatlösung am Meeresboden. Nachdem die Bodenwasserzirkulation und Tiefenwasserbildung später erneut einsetzte, wurde zunächst eine verstärkte Ventilation durch absinkendes, sauerstoffreiches Oberflächenwasser am Meeresboden verursacht. Die Oxidation von resuspendiertem und die Aufarbeitung von bereits abgelagertem organischem Material bedingte einen letzten starken Anstieg des CO₂ Partialdrucks im Bodenwasser und verstärkte die Karbonatlösung am Meeresboden. Eine mögliche zusätzliche Quelle liefert vor der Jüngeren Dryas in der Atmosphäre angereichertes CO₂, das möglicherweise durch »downwelling« von Oberflächenwasser zusätzlich in die Tiefsee gepumpt wurde.

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Résumé Au moyen den l'examen des foraminifères planctoniquesN. pachyderma, des profils de l'état de conservation des carbonates ont été établis dans les sédiments déposés dans l'Atlantique et dans la Mer de Norvège au cours de la phase de fusion de la dernière glaciation. Ces profils ne sont pas en corrélation: dans l'Atlantique apparaÎt un maximum de stabilité des carbonates, probablement transgressif dans le temps, qui correspond à une phase de forte dissolution dans la Mer de Norvège. Certains paramètres sédimentologiques (granularité, teneur en C organique, structures sédimentaires) ainsi que des variations de la composition isotopique de l'O et du C des foraminifères benthoniques permettent de penser que la production d'eau profonde s'est arrÊtée dans la Mer de Norvège au cours du maximum de la dernière glaciation et sans doute aussi pendant le début de la fusion qui a suivi. Pendant cette période, le mélange vertical des masses d'eau était fortement ralenti et une ancienne eau de fond à caractère corrosif occupait le bassin de la Mer de Norvège où elle induisait une forte dissolution des carbonates. Plus tard, lorsque se rétablirent la circulation de l'eau de fond et la formation d'eau profonde, on assita à une aération de la partie profonde de la mer, par l'effet de la descente d'eau superficielle riche en oxygène. L'oxydation de la matière organique provoqua un accroissement de la pression partielle de CO₂ dans l'eau de fond, ce qui y accentua la dissolution des carbonates. Une autre source possible pourrait Être le CO₂ accumulé dans l'atmosphère avant le Dryas supérieur et entraÎné vers la profondeur par la descente des eaux de surface.

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- , N. pachyderma , . . — , , — , - , , , , . , . , , . O₂ . O₂ .

     

Zur Stratigraphie der grobklastischen Fazies im Oxfordium des Wiehengebirges

Zusammenfassung Der Fund vonPeltoceratoides instabiliformis n. sp. in Steinbrüchen am Gehn nordwestlich von Osnabrück (Abb. 3) liefert weitere Kriterien, daß der Wiehengebirgssandstein, dessen stratigraphische Stellung wegen Mangel charakteristischer Fossilien unsicher ist, ins höhere Oxfordium zu stellen ist. Diese grobklastische Fazies vertritt im Wiehengebirge im wesentlichen die für das Wesergebirge typische kalkige Fazies des Korallenooliths. Anschließend wird zu einer neueren paläogeographischen Mitteilung über den Korallenoolith Nordwestdeutschlands kurz Stellung genommen.

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In quarries at the Gehn NW of Osnabrück, several specimens ofPeltoceratoides instabiliformis n. sp. have been found. This gives further indications to the stratigraphic position of the Wiehengebirgs sandstone — which is uncertain, due to the lack of characteristic fossils — to be of Upper Oxfordian age. In the Wiehengebirge though, this coarse clastic facies substitutes to a large extent the calcareous facies of the Korallenoolith typical for the Wesergebirge.A recent paleogeographic report on the Korallenoolith of NW-Germany is then briefly discussed.

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Résumé LesPeltoceratoides instabiliformis n. sp. découverts dans des carrières du Gehn au nord-ouest d'Osnabrück fournissent d'autres indices affirmant que le grès du Wiehengebirge dont la position stratigraphique est incertaine faute de fossiles caractéristiques doit être attribué à l'Oxfordien supérieur. Dans le Wiehengebirge, ce faciès clastique à grain grossier remplace dans l'essentiel le faciès calcaire du Korallenoolith typique pour le Wesergebirge.Il suit une brève critique d'une communication paléogéographique récemment parue sur le Korallenoolith du Nord-Ouest de l'Allemagne.

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. Peltoceratoides instabiliformis n. sp. . . , . - .

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

A review of the orogenic events in the Precambrian basement of Nigeria,West Africa

The Basement complex of Nigeria is polycyclic and retains memories of events dating back to about 3000 m. y. As in other parts of Africa, it suffered its most pronounced deformation and remobilisation during the Pan African Orogeny (about 650-450 m. y. ago).A review of the geology of this terrain is presented following recent field and geochronological data. It is also shown that the basement may have participated in the 1300-900 m. y. Kibaran Orogeny.In addition, an attempt is made at discussing the evolution of the Precambrian rocks in Nigeria and the conclusion is made that most of the rocks evolved by ensialic rather than plate tectonic processes.

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Zusammenfassung Das Basement Nigerias ist polyzyklisch aufgebaut mit Ereignissen, die bis zu 3000 m. y. zurückliegen. Wie in anderen Teilen Afrikas erfolgte die stÄrkste Deformation und Remomobilisation wÄhrend der Panafrikanischen Orogenese (vor etwa 650-450 m. y.).Es wird eine übersicht über die Geologie dieses Gebietes gegeben, die jüngste GelÄndeaufnahmen und geochronologische Daten berücksichtigt. Auch wird gezeigt, da\ das Basement von der Kibarischen Orogenese vor 1300-900 m. y. erfa\t worden sein könnte.ZusÄtzlich wird der Versuch unternommen, die Evolution der prÄkambrischen Gesteine Nigerias zu diskutieren mit dem Schlu\, da\ die meisten Gesteine sich eher aus ensialischen als aus plattentektonischen Prozessen entwickelten.

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Résumé Le complexe du soubassement nigérien est polycyclique, et porte la marque d'événements remontant à 3.000 millions d'années. Il a subi sa déformation et sa remobilisation les plus marquées, comme ce fut le cas dans le reste du continent Africain, au cours de l'orogénie Pan Africaine, c-a-d il y a entre 650-450 millions d'années.Dans ce travail, nous présentons la géologie de ce terrain d'après des données cartographiques et géochronologiques récentes. Nous démontrons également que ce soubassement peut très bien avoir participé à l'orogénie kibarienne d'il y a 1.3000 à 900 millions d'années.En outre, nous essayons de discuter l'évolution de roches précambriennes de la Nigérie, et nous en tirons la conclusion que pour la plupart des roches, cette évolution répond à une formation ensialique plutÔt qu'à des processus de tectonique de plaques.

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3000 . , ( 650-450 ) . ; , 1300-900 . , , , .

     

Residuelle Spannungen in quarzreichen Gesteinen Röntgendiffraktometrische Messung und Erklärungsmöglichkeiten ihrer Entstehung

Zusammenfassung Röntgen-Diffraktionsmethoden werden auf dem Gebiet der Metallurgie und Materialforschung in der Keramik seit langem benutzt, um innere Spannungen zu ermitteln, die in vielen Produkten als Folge technologischer Prozesse, wie Schweißen, Rollen, Schleifen, Gießen, Sintern oder dem Härten metallischer Werkstücke, zurückbleiben.Die Anwendung der Methode auf quarzreiche Gesteine — Quarzite und Sandsteine — hat ergeben, daß auch in solchen natürlichen Mineralaggregaten residuelle Spannungen im mikroskopischen Bereich vorhanden sind. Diese Spannungen werden durch Zerstören der Bindungen zwischen Matrix und Korn der Sandsteine abgebaut. Es handelt sich deshalb um in den Mineralaggregaten gespeicherte elastische Formänderungsenergie.Geometrische Zusammenhänge zwischen den Hauptspannungsrichtungen der inneren Spannungen in Quarzkörnern von Siltsteinen und den geologischen Strukturen, denen die Proben entnommen wurden, deuten darauf hin, daß die residuellen Spannungen eine Folge syntektonischer Zementations- und Rekristallisationsprozesse sind.In Modellversuchen ließ sich die Entstehung residueller Spannungen von diesem Typus gut veranschaulichen. Daneben zeigen diese Versuche auch sehr deutlich das in der Entlastungsphase infolge innerer Spannungen entstehende Mikrorißgefüge, das eine Zugfestigkeits- und Steifigkeitsanisotropie des Materials bewirkt.

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X-ray diffraction has long been used in Metallurgie and Material Science to determine residual stresses existing in many technological products as a result of processes like welding, hot pressing or heat treatment for example.The use of the X-ray diffraction method in the study of quartzose rocks revealed that residual stresses exist in these natural mineral aggregates at the microscopic level. This internal stress is relieved when the bonds between matrix and grains of the sandstone samples are severed.Geometrical relations existing between directions of largest compression of the quartz grains in siltstone rocks and the geological structures from which the rock samples were extracted, indicate that the residual strains are a cause of de-stressing after a phase of syntectonic cementation or recrystallization processes. The development of residual strain in these rocks can qualitatively be demonstrated in model tests. These tests also indicate, how microcracks and the resulting anisotropy in strength and material stiffness develop in the unloading phase as a result of internal strain in the mineral aggregate.

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Résumé En métallurgie et dans l'industrie de la céramique on utilise les méthodes diffractométriques par rayons X pour découvrir des tensions internes résiduaires dans les métaux au cours des procédés technologiques comme la soudure, la trempe, le polissage, le moulage de fonderie.Il résulte de l'application de la méthode à des roches riches en quartz que, même dans les aggrégats naturels de cette sorte, des tensions résiduelles existent à l'échelle microscopique. Ces tensions sont résorbées dans les grés à la suite de la destruction des liaisons entre la matrice et le grain. Il s'agit donc ici d'une énergie de déformation élastique dans les aggrégats minéraux.La liaison géométrique entre les structure géologiques où les spécimens ont été pris, et les directions principales des tensions dans les grains de quartz, montre distinctement que les tensions résiduelles sont un résultat des processus syntectoniques de recristallisation et de cimentation. Dans les essais avec modèles, l'origine des tensions résiduelles de ce type se laisse très bien saisir. En outre ces essais montrent aussi très clairement la structure en microcassures due à des tensions internes engendrées lors de la phase de décharge, et qui influence l'anisotropie du matériau relative à sa cohésion et à sa rigidité.

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Tectonic stresses South Bay Mine,Canada

The South Bay copper-zinc-silver orebody, 52 miles east of Red Lake in northwestern Ontario, lies in refolded siliceous volcanic rocks near the close of an Archaean volcanic cycle. The rock mass mechanics events at South Bay mainly happened during the endogenesis and uplift of the earth's crust at the Birch-Uchi greenstone belt. After the uplift the geological history of this region was of little significance for the structure of the ore-body. The paleographic properties of the mineral deposits have been deformed by two phases of geological events; namely, first, Rotational Stress — confined pressure (geometry of torsion structures) and, second, Spherical Stress — compressive pressure (geometry of ellipsoidic structures). And, finally the structure formation in the rock mass induced natural stresses which have components determined by the geometry of the deformations.

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Zusammenfassung Das South-Bay Kupfer-Zink Lager, 80 km östlich des Red Lake im Nordwesten von Ontario gelegen, ist in gefalteten archaischen Vulkaniten von hohem Silikatgehalt eingebettet. Die gesteinsverformenden Bewegungen der South-Bay Region erfolgten hauptsächlich während der Endogenetik und der Anhebung der Erdkruste der Birch-Uchi Greenstone Zone. Nach dieser Anhebung haben die geologischen Ereignisse dieser Region die Struktur des Erzlagers kaum mehr beeinflußt. Die Petrogefüge des Minerallagers zeigen Deformationen während zweier tektonischer Phasen: zuerst freie Verdrehungsspannungen, die Torsionsstrukturen verursachten, gefolgt von allseitigem Druck, der dem Erzlager ellipsoidähnliche Strukturen aufprägte. In den Gesteinen existieren Spannungen, deren Komponenten durch die Geometry der Verformungen bestimmt sind.

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Résumé La mine de Cuivre-Zinc-Argent de South-Bay, située à 80 km à l'est de Red-Lake dans le nort-ouest de l'Ontario, se trouve dans des volcanites, à haute teneur en silicates, plissées au cours de l'Archéen. Les mouvements déformatifs dans la région de South-Bay eurent lieu principalement durant l'endogénese et le soulèvement de la cróute terrestre, le long de la ceinture de roches vertes de Birch-Uchi. Aprèsce soulèvement, les manifestations géologiques dans cette région n'eurent guère d'influence sur la structure du gisement. Les textures pétrographiques du gisement montrent des déformations se rapportant à deux phases tectoniques: d'abord, une rotation engendrant des structures de torsion, et ensuite une compression qui imprima une structure ellipsoÏdale. Il a existé dans la masse rocheuse des tensions dont les composantes ont été déterminées par la géométrie des déformations.

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/ , 80- -. , . , , Birch-Uchi. . : , : , . .

     

Aluminium species distribution during mixing of acid coal and slate mine drainage with neutral stream waters

We measured the spatial variation of aluminium concentrations and computed its species distribution before and during mixing of acid mine drainage containing waters with near neutral receiving waters. Acid mine drainage was collected from the Loquitz Creek, Thuringia, Germany, and Garvey Creek, Westland, New Zealand, which drain slate mine workings and coal mine workings, resp. The acidneutralizing capacity (ANC) of the receiving streams and the mixing with waters having low Al-concentrations cause a decrease of aluminium concentrations below the confluence. Depending on volumes and ANCs involved, the content of free Al and sulphate bound Al decreases after mixing in favour of organic and hydroxide bound Al. In addition, below the junction of the Loquitz Creek and the Aue Creek with its high ANC, we observe the precipitation of aluminium hydroxides and Al hydroxysulphates.

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Zusammenfassung Wir haben die räumliche Änderung der Aluminiumkonzentrationen vor und nach der Mischung von Flußwasser, versauert durch Bergwerksabwässer, mit nahezu neutralem Wasser der Vorfluter gemessen und haben dazu die Speziesverteilung berechnet. Saure Bergwerksabwässer sickern aus Halden eines Schiefertagebaus in Thüringen in die Loquitz ebenso wie aus Halden eines Kohletagebaus in den Garvey Creek, Westland, Neuseeland. Die Säuren-Neutralisierungskapazität der Vorfluter und die Mischung mit Al-armem Wasser bewirken eine Abnahme der Aluminiumkonzentrationen nach dem Zusammenfluß. In Abhängigkeit von beteiligten Abflüssen und Säuren-Neutralisierungskapazitäten nimmt der Gehalt an freiem Aluminium und sulfatgebundenem Aluminium nach der Mischung zugunsten von organisch- und hydroxy-gebundenem Aluminium ab. Ferner beobachten wir unterhalb des Zusammenflusses von Loquitz und Aue, der eine hohe Säuren-Neutralisierungskapazität eigen ist, eine Ausfällung von Aluminiumhydroxyden und Aluminiumhydroxysulfaten.

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Résumé Nous avons mesuré la variation spatiale de la teneur en Al et calculé la distribution de ses différentes formes dans deux cours d'eau différents, qui reçoivent des eaux acides venant de mines situées sur leur cours. Ces mesures ont été faites d'une part sur le cours du Loquitz (Thuringe-Allemagne) qui reçoit des aux acides venant d'une mine d'ardoise et d'autre part sur le cours du Garvey (Westland - Nouvelle Zélande) qui reçoit les eaux d'une mine de charbon. Pour chaque cours d'eau, les mesures ont été faites en amont de la source d'apport, puis en aval, c'est-à-dire après le mélange avec les eaux acides. La capacité de neutralisation des acides (ANC) des eaux des cours d'eau récepteurs et la basse teneur en Al des eaux d'apport provoquent une diminution de la teneur en Al après le mélange. Dans une mesure liée aux volumes en jeu et à l'ANC, la teneur en Al libre et en Al lié au sulfate diminue près le mélange au profit de l'Al lié soit à des substances organiques, soit à des hydroxydes. De plus, en aval du confluent du Loquitz et de l'Aue, rivière à ANC élevé, nous observons la précipitation d'hydroxydes d'Al et d'hydroxisulfates d'Al.

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, , - , . , , Garvey Creek, Westland, . , , , , , , , , , . , , , .

     

Crenulation cleavage in the Hunsrückschiefer of the middle moselle region

A crenulation cleavage superimposed on an earlier (slaty-fracture) cleavage is widespread in the Hunsrückschiefer south of the Moselle. This second cleavage lies at about 30° to the earlier cleavage even though the first cleavage shows a wide range of attitudes. Field and thin section studies indicate that the different appearance of the two cleavages depends on the pre-existing fabric and does not necessarily reflect diverse modes of origin.

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Zusammenfassung Im Hunsrück-Schiefer der südlichen Mosel-Mulde kommen zwei Arten von Schiefergefügen vor, die erste Schieferung oder Transversalschieferung und die zweite Schieferung oder Schubklüftung. Obwohl die erste Schieferung sehr veränderliche Fälle zeigt, liegt die zweite Schieferung immer etwa 30° von der ersten. Gelände- und Dünnschliffuntersuchungen deuten an, daß die augenscheinlichen Unterschiede zwischen den beiden Schieferungen eine Folge der Unterschiede des bestehenden Gefüges ist und nicht ein Resultat verschiedenen Ursprungs.

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Résumé Un microplissement se surimpose fréquemment à une schistosité plus ancienne dans le Hunsruckschiefer au sud de la Moselle.Ce microplissement conserve un angle de 30° par rapport à la schistosité, même lorsque celle-ci est très variable.Les travaux de terrain et les études sur lames minces montrent que les différences entre ces deux natures de clivage résultent de la structure d'origine et ne reflètent pas nécessairement les influences génétiques subies par la roche.

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

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

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

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

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. — - . , NE. (), -, NNW. : 1) , 2) , 3) , 4) . , , , . ; peopa , . , , , . . WSW, — , .

     

Kaltzeit-Indikatoren im Unterkambrium SO-Schonens (Schweden)

Zusammenfassung Etwa 1,5 km NW Simrisham wurden an der GrenzflÄche Hardeberga-/Norretorp-Glaukonit-Sandstein (U.-Kambrium) unregelmÄ\ig geformte Erhebungen gefunden, die erosive Bildungen darstellen (SchrÄgschichtung teilweise erhalten) und in die überlagernden Norretorp-Schichten hineinragen. Diese GrenzflÄche weist charakteristische Kriechspuren auf, die im noch lockeren Sediment entstanden sein müssen. Da die Erhebungen andererseits nur im verfestigten Zustand den erosiven KrÄften hÄtten standhalten können, und weder Quarz noch Kalzit als Zement in Frage kommen, wird angenommen, da\ die KontaktflÄche Hardeberga/Norretorp-Sandstein zeitweise gefroren war. Weiterhin wurden Schollen und Gerölle eines Glaukonit-Sandsteines (wohl Norretorp-Sandstein) beobachtet, die vermutlich im gefrorenen Zustand von Norretorp-Schichten eingebettet wurden. Die Gesamtheit der Strukturen (Strömungslineare, laminierte Schichtung usw.), sowie die regionalgeologischen und stratigraphischen ZusammenhÄnge machen es wahrscheinlich, da\ zumindest die basalen Teile der Norretorp-Folge in einem energiereichen Litoralmilieu abgelagert wurden.

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In a Lower Cambrian funnel graben, 1,5 km NW of Simrishamn (S Schweden), irregular miniature sea-stacks were found at the boundary between the Hardeberga and Norretorp Sandstone Formations. Their erosive origin is proven by preserved internal cross-laminations. The same boundary typically contains animal tracks indicating that the surface was temporarily soft. The resistivity of the erosion remnants is explained by cementation. As cement, ice appears to be the only likely alternative. Clasts of a glauconitic sandstone (probably Norretorp Sandstone) found within the Norretorp beds were probably transported in a frozen condition. The structures (parting lineation, planar lamination, etc.) together with the regional and stratigraphic setting make it probable that at least the basal part of the Norretorp Glauconitic Sandstone was deposited in a high-energy litoral environment.

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Résumé A environ 1,5 km au NW de Simrisham (Suède méridionale), on a trouvé, au contact du quartzite de Hardeberga et du grès glauconitique de Norretorp, de petites protubérances irrégulières du premier dans le second et dont la stratification entrecroisée, partiellement conservée, montre qu'elles résultent d'une action érosive. Cette surface de contact montre des traces d'animaux qui indiquent que le sédiment sous-jacent était encore mou. Comme ces protubérances n'ont pu résister aux forces érosives que gráce à la compacité de la roche, et que ni le quartz ni la calcite ne peuvent Être invoqués comme ciment, on admet que la surface de contact a été momentanément gelée. En outre des fragments et galets d'un grès glauconieux (probablement de grès Norretorp) ont été réincorporés à l'état congelé dans les couches de Norretorp. L'ensemble des structures (lignes de courant, stratification laminaire fine, etc.) comme aussi les liaisons géologiques et stratigraphiques à l'échelle de la région, rendent vraisemblable, tout au moins pour les couches inférieures du grès Norretorp, leur dépÔt dans un milieu mouvementé.

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/ Hardeberga/Norretorp, , 1,5 - Simrishamn , — — Norretorp. , . . . , , , , , , . — Norretorp. -, , Norretorp. — , -, - , , - , Norretorp .

     

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

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

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

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

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

     

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

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

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

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

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Greisenization (a review)

Greisenisation is a postmagmatic process associated with the origin of leucocratic high silica granites. In its course feldspars and Fe-micas are decomposed. The changes caused by greisenisation in various rock types are discussed and the data on the nature of greisenising fluids are summarized.

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Zusammenfassung Vergreisung ist ein postmagmatischer Vorgang, der mit der Entstehung leukokrater SiO₂-reicher Granite verbunden ist. In seinem Verlauf sind Feldspäte und Fe-Glimmer zersetzt. Die Auswirkung von Vergreisung auf verschiedene Gesteinstypen sowie der Charakter der vergreisenden Fluide wird diskutiert.

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Résumé La greisénisation est un processus postmagmatique associé à la formation des leucogranites riches en silice. Au cours de ce processus, les feldspaths et les micas ferreux sont décomposés. La note discute les modifications apportées par la greisénisation dans les roches de diverses natures; elle résume les données relatives à la nature des fluides responsables du phénomène.

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