Structural evidence of orogen-parallel strike slip displacements in the Precordillera of northern Chile

The Chilean Precordillera, situated between the Longitudinal Valley and the Western Cordillera of northern Chile, is made up of several elongate basement ridges following the trend of the Andes. These ridges, which morphologically rise above the Mesozoic-Tertiary cover rocks, are developed as anticlinal cores or as pressure ridges bounded by reverse faults and, thus, show considerable orogennormal shortening. Several nearly vertical faults cut through the Precordillera, parallel or at a very low angle to the mountain ranges. From the following structures it can be inferred that orogen-parallel transcurrent movements took place along the faults: (a) asymmetric en echelon fault arrays, (b) stratigraphic and structural discontinuities across major faults, (c) fabrics in fault rocks, and (d) vertical folds. A dextral displacement of the order of tens of km is probable. The orogen-parallel strikeslip movements as well as the orogen-normal shortening are considered as phenomena of magmatic arc tectonics due to the focussing of central Andean igneous activity on the Precordillera from the Late Cretaceous until the paroxysm of deformation (45-30 Ma). Deformation along the Precordilleran Fault System is related with the development of the large porphyry copper ore deposits of that area. The structural evolution of the Precordillera can be explained by oblique subduction resulting in dextral transpression.

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Zusammenfassung Die nordchilenische Präkordillere, zwischen Längstal und Westkordillere gelegen, ist aus mehreren langgestreckten prämesozoischen Grundgebirgsrücken aufgebaut, die sich als Antiklinalkerne oder als aus diesen hervorgegangene, durch Aufschiebungen begrenzte Rücken über das mesozoisch-tertiäre Deckgebirge erheben. Das Gebiet ist durchzogen von einem System steiler, parallel oder in spitzem Winkel zu diesen Einengungsstrukturen verlaufenden Störungen. Folgende Strukturen zeigen, daß es an diesen Störungen Seitenverschiebungen gegeben hat: (a) asymmetrische en-echelon-Störungsanordnungen, (b) stratigraphische und strukturelle Diskontinuitäten an Störungen, (c) Gefüge der Störungsgesteine und (d) Schlingen. Ein dextraler Versatz von mehreren Zehnern von km ist wahrscheinlich. Orogenparallele Seitenverschiebungen und Orogen-normale Einengung können als Phänomene der Magmatic-Arc-Tektonik gesehen werden, da von der höchsten Oberkreide bis zum Höhepunkt der Deformation (45-30 Ma) die magmatische Aktivität der Anden in der Präkordillere lag. In diesem Zusammenhang stehen auch die Vererzungen der großen porphyry-copper-Lagerstätten des Gebietes. Schiefe, zu dextraler Transpression führende Subduktion wird für die Strukturbildung der Präkordillere verantwortlich gemacht.

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Resumen La Precordillera del norte chileno, situada entre el Valle Longitudinal y la Cordillera Occidental, esta constituida de uno o más dorsales de basamento, los que forman núcleos de grandes anticlinales o pilares en compresión que se elevan morfologicamente sobre las rocas mesozóicas y terciarias de su cobertura. Varias fallas más o menos verticales cortan a la Precordillera paralelamente o con angulo agudo a su rumbo. Las siguientes estructuras permiten deducir que se produjeron movimientos transcurrientes paralelos al orogeno en las fallas: (a) juegos asimétricos escalonados de fallas, (b) discontinuidades estratigráficas y estructurales ligados a la falla, (c) fábricas de las rocas de falla y (d) pliegues con ejes verticales. Un desplazamiento dextral de decinas de kilométras es probable. Las fallas de desplazamiento en el rumbo paralelas al orógeno asi como el acortamiento normal al orógeno se consideran como fenomenos de la tectónica de arco magmático, puesto que desde el Cretácico superior hasta el tiempo de la deformatión (45-30 Ma), la actividad magmática de los Andes Centrales estuvo ubicada en la Precordillera. La deformación en el sistema de fallas de la Precordillera está tambien relacionada con la mineralizatión de los grandes yacimientos de pórfidos cupriferos de la zona. La evolutión tectónica de la Precordillera puede haber sido originada por subductión oblicua produciendo transpresión dextral.

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Relation of selected mineral deposits to the mass/age distribution of Phanerozoic sediments

The global mass/age distribution of Phanerozoic sediment shows maxima in the Middle Paleozoic, at the Paleozoic-Mesozoic boundary, and in the Late Mesozoic. All of these total sediment mass maxima are also maxima of masses of volcanogenic sediment and non-marine sediment, and represent times of maximum sediment flux on the surface of the earth. The Middle Paleozoic and Late Mesozoic maxima correspond to the great marine inundations of the continents, and the Late Paleozoic-Early Mesozoic maximum to the time of transfer of a large number of terranes across the Tethys from Gondwanaland to Eurasia. All three maxima of sedimentary mass correspond to times of rapid sea-floor spreading and orogeny.Organic carbon in dispersed form is enriched in sediments forming hydrocarbons during the sediment flux maxima of the Middle Paleozoic and Late Mesozoic (Jurassic-Cretaceous), but is preserved as coal during sediment flux minima of the Carboniferous and Early Cenozoic. Sedimentary iron deposits and phosphorite deposition are most widespread when the global sedimentary flux is minimal. Potassium salts were deposited at times of sediment flux

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Zusammenfassung Die globale Verteilung der Sedimentmassen nach ihrem Alter zeigt Massenmaxima im Mittel-Paläozoikum, an der Grenze Paläozoikum-Mesozoikum und im Spät-Mesozoikum, sowie Massenminima dazwischen. Die Maxima der gesamten Sedimentmasse sind auch Maxima der vulkanogenen und terrestrischen Sedimente; sie fallen in Zeiten maximaler Erosion, Umlagerung und Sedimentation. Die mittel-paläozoischen und spät-mesozoischen Maxima sind zeitlich mit den größten Überflutungen der Kontinenten verbunden. An der Wende vom Paläozoikum zum Mesozoikum, an der es keinen Hochstand des Meeresspiegels gab, überwucherten viele kleinere Kontinentschollen die Tethys von Gondwana nach Asien. Vermutlich waren alle drei Maxima auch Zeiten maximalen Sea-floor Spreadings und der Orogenese.Organischer Kohlenstoff wurde während der Sedimentations-Maxima im mittleren Paläozoikum und späteren Mesozoikum (Jura-Kreide) in marinen Sedimenten angereichert aber während der Sedimentationsminima im Spät-Paläozoikum und im frühen Känozoikum als Kohle abgelagert. Eisenoolite und Phosphorite finden ihre weiteste Verbreitung zu Zeiten der Sedimentationsminima. Kalisalze wurden zu den Zeiten der Sedimentationsmaxima ausgeschieden.

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Résumé Au cours du Phanérozoïque, la répartition a l'échelle globale de la masse des sédiments déposés en fonction de leur âge présente des maxima au Paléozoïque moyen, à la limite Paléozoïque-Mésozoïque et au Mésozoïque supérieur; elle présente des minima aux autres périodes. Tous ces maxima de la masse totale des sédiments sont aussi des maxima des sédiments volcanoclastiques et des sédiments continentaux; ils représentent les périodes oú les transports sédimentaires étaient les plus importants à la surface du globe. Les maxima du Paléozoïque supérieur correspondent aux grandes invasions marines des continents, tandis que le maximum paléozoïque-mésozoïque correspond au transfert à travers la Téthys d'un grand nombre de «terranes» du Gondwana vers l'Eurasie. Les trois maxima correspondent également à des périodes d'expansion océanique rapide et d'orogenèse active.Le carbone organique s'est déposé sous forme dispersée dans les sédiments marins (roches-mères des hydrocarburse) lors des maxima du Paléozoïque moyen et du Mésozoïque supérieur, tandis qu'il a été conservé sous forme de charbon lors des minima du Carbonifère et du Cénozoïque inférieur. Les dépôts de minerais de fer sédimentaires oolitiques et de phosphate présentent leur plus grande extension au cours des périodes de sédimentation globale minimale. Les sels potassiques se sont déposés pendant les périodes de sédimentation maximale.

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The metamorphic evolution of the Muxia-Finisterre region (Galice,NW Spain) during the Hercynian Orogenesis

Mineral chemistry and crystal growth-deformation relationships in metapelites, orthogneises and metabasic rocks from the Muxia-Finisterre region show that this area has been affected by plurifacial regional metamorphism during the Hercynian Orogenesis. Paragenetic evolution seems to be related to a change of the metamorphic gradient towards relatively lower P_s conditions in the mesozone, while this character is less evident in catazonal rocks. In both cases there was a continuous increase in T and decrease in {ie657-02}.The metamorphic climax was reached during the second metamorphic episode (M₂). This event took place during and even after the second deformation phase (P₂). The latter gave rise to the main foliation observed in studied rocks (S₂) which almost practically erased signs of previous schistosity. Relationships between metamorphic evolution and different geotectonic models are discussed.

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Zusammenfassung Mineralchemismus und die Beziehungen Kristallwachstum-Deformation in Metapeliten, Orthogneisen und metabasischen Gesteinen aus der Muxia-Finisterra-Region, zeigen eine Beeinflussung dieses Gebietes durch eine plurifazielle Regionalmetamorphose während der herzynischen Orogenese.Die paragenetische Entwicklung scheint mit einer Veränderung des metamorphen Gradienten in Richtung niedrigerer P_s-Bedingungen in der Mesozone einherzugehen, während dies in katazonalen Gesteinen weniger deutlich ist.In beiden Fällen gab es eine kontinuierliche Zunahme der Temperatur (T) bzw. Abnahme des {ie657-01}.Der Höhepunkt der Metamorphose wurde während der zweiten metamorphen Episode (M₂) erreicht. Dieses Ereignis fand statt während und sogar nach der zweiten Deformationsphase (P₂). Letzteres verursachte die Hauptschieferung (S₂) in den untersuchten Gesteinen, die die Merkmale einer älteren Schieferung nahezu ausgelöscht hat.Beziehungen zwischen metamorpher Entwicklung und verschiedener geotektonischer Modelle werden diskutiert.

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Résumé Les compositions chimiques des minéraux ainsi que leur relation croissance-déformation dans les métapélites, ortho-gneiss et métabasites de la région Muxia-Finisterre, suggèrent que cette secteur a subi un métamorphisme régional plurifacial lors de l'Orogenèse Hercynienne. L'évolution des paragenèses semble être liée à un changement du gradient métamorphique vers des conditions de P_s relativement plus basses dans la mésozone, ceci étant moins évident dans les roches catazonales. Dans les deux cas il y a eu une augmentation continue de la T et une diminution de la {ie657-03}. Le paroxisme du métamorphisme a été atteint lors du deuxième épisode métamorphique (M₂). Cet événement a lieu généralement pendant ou légèrement après la deuxième phase de déformation (P₂). Celle-ci donne la foliation principale de la roche (S₂), laquelle a presque entièrement effacé les marques d'une schistosité pré-existante. Des relations entre l'évolution métamorphique et différents modèles géotectoniques sont discutées.

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, Muxia-Finisterre , . , , , P , , . (), {ie658-01}. (₂) . (₂). (S₂) , . .

     

Über die Möglichkeit von paläomagnetischen Messungen an Gesteinen des Präkambriums

Zusammenfassung Anhand von neuen Untersuchungen über die Tieftemperatur-Oxydation von Titanomagnetiten und die magnetischen Eigenschaften der dabei entstehenden Entmischungsprodukte werden die Möglichkeiten von paläomagnetischen Messungen an präkambrischen Gesteinen kritisch beurteilt. An zwei Beispielen wird gezeigt, daß nur Gesteine aus dem Präkambrium, die schon primär Eisenoxyde der höchsten Oxydationsstufe enthalten (Hämatit) zuverlässige Informationen über das erdmagnetische Feld zur Zeit ihrer Entstehung überliefern können.Die bisherigen Polwanderungs-Kurven für die einzelnen Kontinente wurden aufgrund neuer Daten bis in das Präkambrium hinein erweitert.

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The possibilities of paleomagnetic investigations on precambrian rocks are reviewed with respect to recent measurements of the low temperature oxidation of titanomagnetites and the magnetic properties of their exsolution products. Two examples of paleomagnetic measurements on precambrian rocks are presented showing that only rocks where the primary iron oxides are in the highest possible oxidation state (hematite) are able to furnish reliable informations on the geomagnetic field in the Precambrian.The existing polar wandering curves were extended into the Precambrian on the basis of new available data from precambrian rocks.

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Résumé Les possibilités d'utiliser des roches du précambrien pour des recherches paléomagnétiques sont décrites en tenant compte surtout d'expériments récents d'oxydation des titanomagnétites à basse température et des propriétés magnétiques des produits d'oxydation et d'exsolution. Deux exemples ont été choisis pour montrer que seulement des roches précambriennes contenant des oxydes de fer à l'état d'oxydation le plus élevé (hématite) peuvent donner des informations sur le champ magnétique terrestre au précambrien. — Les trajectoires du pôle, indiquées dans les figures, ont été prolongées jusqu'au précambrien, en utilisant des déterminations récentes de positions du pôle au précambrien.

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Auszüge aus einem Vortrag mit dem Titel: Paläomagnetische Untersuchungen im Bereich der präkambrischen Lagerstätte Iron Mountain, Missouri, USA, am 20. Februar 1971 bei der Tagung der Geologischen Vereinigung in München.     

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

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

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

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

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¹⁰ , , , . , 4х10⁶–6×10⁶ . , 4,5х10⁶ , , , . 100.000 : 7 18 . , . , , : 1 2 . , 3х10⁶–4х 10⁶ . , , , , ¹⁰ .

     

Accompanying seismic refraction investigations along the profile DEKORP 2-North

Seismic refraction measurements were carried out along the DEKORP 2-N reflection line. Traveltime data have been inverted to velocity-depth distributions using x-t-inversion- und ray-tracing-methods. The velocity-model shows alternating layers of high and low velocity. High-velocity values range from 6.0 to 6.6 km/s in the upper crust and from 70 to 8.2 km/s in the lower crust. In low-velocity zones velocities do not exceed 6.25 km/s. The crust/mantle boundary lies in about 28–30 km depth. Correlations exist between the velocity-model of refraction seismics and the line drawing section of reflection seismics.

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Zusammenfassung Entlang dem tiefenseismischen Reflexionsprofil DEKORP 2-Nord wurden seismische Refraktionsmessungen durchgeführt. Die Laufzeitdaten wurden mit Hilfe von x-t-Inversions- und Ray-Tracing-Verfahren in Geschwindigkeits-Tiefen-Verteilungen transformiert. Es treten alternierende Hoch- und Niedriggeschwindigkeitszonen auf. In der oberen Kruste treten hohe Geschwindigkeitswerte im Bereich von 6,0 bis 6,6 km/s auf und in der unteren Kruste Werte von 7,0 bis 8,2 km/s. Die Geschwindigkeitswerte in Niedriggeschwindigkeitszonen überschreiten 6,25 km/s nicht. Die Grenze zwischen Erdkruste und Erdmantel liegt in einer Tiefe von etwa 28 bis 30 km. Es bestehen Übereinstimmungen zwischen dem Geschwindigkeitsmodell der Refraktionsseismik und der Struktur der reflexionsseismischen Sektion.

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Résumé Des mesures en sismique-réfraction ont été effectuées le long du profil de sismique réflexion DEKORP 2-N. On a réalisé une inversion des temps de propagation en distribution vitesse/profondeur par les méthodes de l'inversion x-t et du traçage de raie. Le modèle des vitesses fait apparaître des couches alternées à grandes et faibles vitesses. Les grandes vitesses sont de 6,0 à 6,6 km/sec dans la croûte supérieure et de 7,0 à 8,2 km/sec dans la croûte inférieure. Dans les zones à faible vitesse, celle-ci n'excède pas 6,25 km/sec. La profondeur du contact croûte/manteau est d'environ 28 à 30 km. Il existe une correspondance entre le modèle des vitesses de la sismique-réfraction et l'image fournie par la sismique-réflexion.

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1986 1987 53 - DEKORP 2-Nord . , , . , , » «. , . , 6 8 ; 14 16 . . .. - . , , , , , . , . , , , - . , , . . . , , , . , , , . , .

     

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

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

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

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

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Interferierende Kleinfaltensysteme und ihre Bedeutung für den Bau des Tuxer-Joch-Gebietes (Tauernfenster,Tirol)

Zusammenfassung Der komplizierte Decken- und Faltenbau im inneren Tuxertal wurde mit einer hier bislang nicht angewandten Arbeitsmethode zur Analyse interferierender Kleinfaltensysteme untersucht. Dabei wurden gebogene Kleinfaltenachsen imSchmidt'schen Netz nicht — wie sonst praktiziert — durch Punkte, sondern durch Kurven im SinneRamsays dargestellt. Aufgrund detaillierter Geländebeobachtungen und der Auswertung entsprechender Kurvendiagramme konnte eine relativstratigraphische Einstufung und konstruktive Rückformung von Falten in mehrphasig beanspruchten Gesteinen vorgenommen werden. Bisherige Korrelationen zwischen Achsenrichtungen und Achsenaltern müssen aufgegeben werden, weil während ein und derselben Deformationsphase geprägte Achsen aufgrund späterer Deformation beliebige Streichrichtungen aufweisen bzw. verschieden alte Achsen gleich orientiert sein können. — Die angewandte Arbeitsweise führte u. a. zur Entdeckung einer f₂-Schlingentektonik im Tuxertal und ermöglichte eine besser als bisher begründete Abgrenzung zwischen Wolfendorndecke und Glocknerdecke im Tuxer-Joch-Gebiet.

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The complicated nappe and fold structures in the inner Tuxer valley were examined with a new method, analyzing systems of interfering small-scale folds, which up to now has not been used in this area. Connected with this method curved fold axes in theSchmidt net were not depicted by points, as usual, but by curves in the meaning ofRamsay. Based upon detailed field observations and the evaluation of curve diagrams a relative stratigraphic classification and constructive rebound of folds in multiphase deformed rocks could be taken up. Previous correlations between directions and ages of axes must be abandoned, because axes formed during one and the same phase of deformation may show any striking because of later deformation, or axes of different ages may show the same orientation respectively. — The working method used, led to the discovery of a f₂-vortex-tectonics in the Tuxer valley, thus making possible a delimitation between the Wolfendorn nappe and the Glockner nappe in the Tuxer Joch area that proved to be better founded than former attempts.

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Résumé Le style compliqué des nappes et des plis dans la vallée inférieure de Tux (Tuxertal) a été analysé par une méthode de travail non appliquée jusqu'ici pour l'analyse de système de petits plis interférants. On a resprésenté des axes de petits plis incurvés sur un canevas de Schmidt par des courbes au sens de Ramsay, et non par des points comme cese fait d'habitude. A partir d'observations détaillées de terrain et de résultats issus des diagrammes de courbe il a été permis d'aborder l'intégration stratigraphique relative et une reconstitution des plis dans les roches ayant subi plusieurs phases de déformation. Les corrélations acceptées jusqu'aujourd'hui concernant la direction et l'âge des axes doivent être abandonnées pour deux raisons; les axes issus de la même phase de déformation peuvent montrer des sens de direction quelconques à la suite des déformations suivantes, ou bien des axes d'âge différents peuvent prendre la même orientation. La méthode de travail appliquée ici a permis la découverte d'un «Schlingentektonik» dans la vallée de Tux et a favorisé ainsi une meilleure limitation entre la nappe de Wolfendorn et la nappe du Glockner dans la région du Tuxerjoch.

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Sediment dispersal and provenance in the Silesian,Dukla and Magura flysch nappes (Outer Carpathians,Poland)

The Polish Outer Carpathians consist of several flysch series of unknown original basement. They were deposited from Late Jurassic to Miocene in a large basin dissected by tectonically uplifted ridges (cordillieras) which acted as source terrains. The actual nappe pile is correlated with palaeogeographic basin realms. From N to S the Skole, Silesian, Dukla and Magura basins are distinguished. Our paper presents a first compilation of heavy mineral data and pebble analysis in the various turbiditic fan systems. It is assumed that the heavy minerals primarily reflect the nature of basement rocks exposed in the source terrains.The individual flysch basins were supplied generally from unmetamorphosed granitic to highgrade metamorphic continental basement series. But staurolite-bearing high-grade metamorphics appear to have been present only in the northernmost provenance area (Silesian and Subsilesian ridges). A few reworked chromian spinel mineral grains in the northern parts of the basin were derived from small Caledonian/Variscan ultrabasic sutures present in the source ridges. Increased chromian spinel contents are revealed in the southern part of the basin (Maastrichtian-Eocene Magura series) and in Cretaceous Pieniny Klippen belt flysch formations. The chromian spinel in the Magura series was derived, either directly from Alpine oceanic crust obducted in the southern part of the Pieniny realm, or from re-eroded Pieniny flysch series. Hence, our heavy mineral data indicate that in the Outer Carpathian basin during Cretaceous convergence no Alpine ophiolitic crust was obducted. Therefore, an ophiolitic basement to the individual basins appears inprobable. The Outer Carpathians presumably occupied, with respect to the internal suture zone, the position of a deep continental basement floored foreland basin.

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Zusammenfassung Die Äußeren Karpathen in Polen bestehen aus mehreren von ihrem Untergrund abgescherten Flysch-Serien, die von oberem Jura bis Miozän in einem Großbecken abgelagert wurden, das durch mehrere tektonisch hochgehobene Rücken (Cordillieren oder Liefergebiete) in Teilbecken gegliedert war. Das ursprüngliche Substrat der verschiedenen Becken ist unbekannt und die heutige Deckenstruktur wird mit der ursprünglichen Beckenanordnung korreliert. Von N nach S werden die Skole-, Silesien-, Duklaund Magura-Becken unterschieden. Die vorliegende Arbeit präsentiert eine erste Zusammenfassung von Schwermineraldaten und Geröllanalysen in den verschiedenen turbiditischen Schüttungssystemen. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Schwermineralgehalte der Sandsteine primär die Zusammensetzung des kristallinen Grundgebirges in den Liefergebieten widergeben.Die einzelnen Flyschbecken wurden zumeist von unmetamorphem granitischem bis hochgradig metamorphem kontinentalem Grundgebirge beliefert. Staurolith-führende hochgradige Metamorphite waren jedoch nur in den nördlichst gelegenen Liefergebietsprovinzen (Silesischer und Subsilesischer Rücken) anstehend. Geringe Vorkommen von Chromspinell in den nördlichen Beckenteilen stammen von kleineren caledonisch/variszischen ultrabasischen Einschlüssen (Suturen) in den Cordillieren. Erhöhte Chromspinellgehalte werden nur im südlichen Becken (Maastricht bis Tertiär des Magura-Beckens) und in kretazischen Flyschen der Pieniny-Klippen festgestellt. Der Chromspinell in den Magura-Serien stammt von alpiner ozeanischer Kruste, die während der Kreide im südlichen Pieniny-Raume obduziert wurde oder von neuerlich erodierten Flyschen aus den Pieniny-Becken. Unsere Schwermineraldaten weisen folglich darauf hin, daß während der kretazischen tektonischen Konvergenz im Bereich der Äußeren Karpathen keine alpin gebildete ophiolithische Kruste aufgeschuppt wurde. Die Anwesenheit eines ozeanischen Untergrundes der einzelnen Teilbecken erscheint deshalb unwahrscheinlich. Die Äußeren Karpathen nahmen deshalb vermutlich gegenüber der internen Suturzone die Stellung eines tiefen Foreland-Beckens über kontinentaler Kruste ein.

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Résumé Les Carpathes externes, en Pologne, sont composées de plusieurs séries de flysch d'âge jurassique à miocène déposées dans un grand bassin alimenté par l'érosion de rides tectoniques internes et externes (cordillères). Ces séries de flysch sont préservées en nappes, classiquement corrélées avec différents domaines paléogéographiques du bassin. Le substratum originel de ces bassins individuels n'est pas connu et reste discuté. On distingue, du nord au sud, les bassins de Skole, de Silésie, de Dukla et de Magura. Nous présentons ici les premiers résultats de l'analyse des minéraux lourds et des lithoclastes reconnus dans les principaux éventails turbiditiques sous-marins. Nous partons de l'hypothèse que le contenu des grès en minéraux lourds reflète la nature du socle cristallin qui était à l'affleurement dans les diverses régions-source.D'une manière générale, les bassins de flysch ont été alimentés par des terrains granitiques non métamorphiques et par des formations métamorphiques de moyenne et haute température. Il semble cependant que les terrains métamorphiques de haut degré à staurotide étaient présents seulement dans les sources les plus septentrionales (rides silésienne et subsilésienne). Le spinelle chromifère présent en petite quantité dans la partie nord du bassin peut être expliqué par la présence d'inclusions ultramafiques calédoniennes ou varisques (zones de sutures) dans les cordillères. Une proportion élevée de grains de spinelle chromifère ne s'observe que dans la partie méridionale du bassin des Carpathes externes (séries maastrichtiennes et tertiaires du bassin de Magura) et dans les flyschs crétacés des clippes de Pieniny. Il est suggéré que le spinelle chromifère du bassin de Magura a été fourni par la croûte océanique alpine, obductée au cours du Crétacé dans la partie interne du domaine des clippes de Pieniny, ou par l'érosion secondaire des flyschs de Pieniny.La rareté et l'origine probablement ancienne des spinelles chromifères dans la partie septentrionale indique que lors des mouvements convergents crétacés aucune roche ophiolitique alpine n'était exposée à l'érosion. Par conséquent, la présence de fonds océaniques dans ces bassins individuels semble peu probable. Les Carpathes externes représentent probablement un bassin profond, de type «foreland» par rapport à une zone de suture ophiolitique plus interne.

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, , , . , . : Skole, Silesien, Dukla Magura. . , . , . , , , , , .. . - () . ( ) Pieniny . , Pieniny, . , , . , , . .. , .

     

Die Bruchtektonik in den Ostalpen

Zusammenfassung Es wird eine Kurzübersicht über die bruchtektonischen Strukturen der Ostalpen aus der Zeit des alpidischen geosynklinalen, orogenen und kratogenen Stadiums gegeben. Der Überblick läßt erkennen, daß hier eine Bruchtektonik herrscht, die in enger kausaler und zeitlicher Beziehung zur alpinotypen Transversal-Tektonik im Orogen steht. Aufgrund des Studiums der Bruchtektonik der Ostalpen läßt sich durch Abstraktion eine genetische bruchtektonische Zyklenabfolge für das Orogen schlechthin ableiten.

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The author gives a short survey of the fault-systems of the Eastern Alps, which were formed during the geosynclinal, the orogenic and the cratogenic stage of the alpidic era. This review shows that the origin of this fault-system is in a close causative and temporal connection with the formation of the great transversal tectonic structures of alpinotype style during all the phases of the evolution of the orogene. Finally, as a result of the study of the characteristic succession of different fault-systems within the Eastern Alps, it is possible to deduce the general principle of the typical succession of cycles of fault-systems for the orogen.

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Résumé L'auteur donne un aperçu du système des failles des Alpes orientales, formé pendant l'époque géosynclinale, orogénique et cratogénique de l'ère alpidique. Cette revue montre que la génèse de ce système de failles a des rapports étroits causaux et temporels avec la génèse des structures tectoniques transversales de style alpinotype pendant toutes les phases de l'évolution de l'orogène. Enfin, l'étude de cette succession génétique des differents systèmes de failles dans les Alpes orientales permet de déduire une succession caractéristique des cycles de failles typiques, valable pour l'orogène en général.

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Grundwasservorkommen Mitteleuropas — Grundlagen und Möglichkeiten ihrer Erschließung und Bewirtschaftung

Zusammenfassung Bei einer pauschalen Betrachtung ist das Grundwasserdargebot der Bundesrepublik Deutschland eine durch die Durchlässigkeit der Gesteine und die Grundwasserneubildung begrenzte Größe. In Verbindung mit Uferfiltratgewinnung und künstlicher Grundwasseranreicherung kann auch der künftige Bedarf an qualitativ hochwertigem Grundwasser gedeckt werden. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch aus dem Auseinanderfallen von Bedarfs- und Gewinnungsschwerpunkten, aus der Notwendigkeit, bisher wenig genutzte, schwierig zu erschließende Grundwasservorkommen in Festgesteinen zu erschließen, aus dem qualitativen und quantitativen Grundwasserschutz und aus der Konkurrenzsituation der Grundwassernutzung mit der Nutzung anderer Rohstoffe. Die Geowissenschaftler sind aufgerufen, zur Lösung dieser Probleme in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit den Ingenieuren, Wasserchemikern und anderen Wasserfachleuten durch ihre speziellen Kenntnisse und Arbeitsmethoden beizutragen.

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In a general survey the groundwater supply of the Federal Republic of Germany is a quantity defined by rock permeability and groundwater recharge. Taking into account bank filtered river water and artificial groundwater recharge the future demand of high quality groundwater will be available. Difficulties arise from areal distances between centres of demand and of supply, from the necessity to explore groundwater in hard rocks which have been rarely used up to this time due to its difficult exploration, from the quantitative and qualitative groundwater protection and from competition of groundwater use with the exploitation of other natural resources. Geoscientists are challenged to contribute to the solution of these problems in interdisciplinary cooperation together with engineers, water chemists and other water experts by using their special knowledges and scientific techniques.

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Résumé D'après une estimation globale, la disponibilité en eau souterraine de la République Fédérale Allemande représente une quantité limité par la perméabilité des roches et par la réalimentation en eau de la nappe. En tenant compte de l'apport à la nappe aquifère par suite de l'infiltration d'eau de rivière et de son enrichessement artificiel, la demande future en eau souterraine de haute qualité peut être couverte. Les difficultés qui se produiront, vont être provoquées par les distancees entre les points de consommation et les points d'alimentation, par l'exploration difficile des eaux souterraines en roches fissurées, et karstifiées, par la protection quantitative et qualitative des eaux souterraines et par la compétition entre l'usage des eaux souterraines et l'exploitation des autres ressources naturelles. Les chercheurs sont appelés, pour resoudre ces problèmes dans un cadre interdisciplinaire, à collaborer avec les ingénieurs, les chimistes et autres éxperts en eaux, chacun avec leurs connaissances spéciales et leurs méthodes de travail.

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Jurassic and Cretaceous rhyncholites (Cephalopod jaws) from the North Atlantic Ocean (Deep Sea Drilling Project Leg 1–79) and their European Counterparts

Well-established species of non-nautilid jaws (Rhynchoteuthis, Palaeoteuthis, andLeptocheilus) from the European Continent and North Africa have been found in Pliensbachian and Oxfordian to Barremian beds of the North Atlantic Ocean (Deep Sea Drilling Project boreholes 1-547B). The rhyncholites from DSDP cores demonstrate stratigraphic condensation, redeposition, and changing palaeoceanographical conditions during the late Jurassic. Being characteristic Tethyan organisms such rhyncholites can also be used as index fossils and indicators for palaeobiogeography, palaeobathymetry, and palaeoclimate. Most likely the rhyncholites described here could be calcified upper jaws of Phylloceratid or Lytoceratid ammonites.

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Zusammenfassung In den DSDP-Bohrungen 1-547B im Nordatlantik sind nicht-nautilide Cephalopoden-Oberkiefer bekannter Arten des europäischen Festlands (Rhynchoteuthis, Palaeoteuthis, Palaeotheutis, undLeptocheilus) im Pliensbachium und vom Oxfordium bis Barremium verbreitet. Die DSDP-Rhyncholithenfunde zeigen stratigraphische Kondensation, Umlagerung und einen Wechsel in den Faziesbedingungen während des Oberen Jura an. Ebenso können solche Rhyncholithen als charakteristische Tethys-Elemente für Aussagen über die Biostratigraphie, Paläobiogeographie und als Paläoklima-Indikatoren verwendet werden. Höchstwahrscheinlich stellen die hier beschriebenen Rhyncholithen karbonatische Oberkiefer von Phylloceraten und Lytoceraten dar.

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Résumé Les couches du Pliensbachien et de l'Oxfordien-Barrémien de l'Atlantique nord (site DSDP 1-547B) renferment des machoires de céphalopodes non nautiloïdes appartenant à des espèces connues sur les continents européen et nord-africain (Rhynchoteuthis, Palaeoteuthis, Palaeotheutis etLeptocheilus). Ces fossiles témoignent d'une condensation stratigraphique, d'un remaniement et d'un changement des conditions de facies au cours du Jurassique supérieur. Comme ces rhyncholites sont des organismes caractéristiques de la Téthys, ils peuvent être utilisés comme des indicateurs de paléobiogéographie, de paléobathymétrie et des paléoclimats. Selon toute vraisemblance, les rhyncholites en question ici sont des machoires supérieures calcifiées de phylloceratides ou de lytoceratides.

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1–547 DSDP , (Rhynchoteuthis, Palaeoteuthis, Palaeotheutis Leptocheilui) . , . . . , , , . , .

     

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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Über die Bildungsbereiche mediterraner Jurasedimente am Beispiel der Betischen Kordillere (Südost-Spanien)

Zusammenfassung In der Betischen Kordillere sind die Lagerungsbeziehungen der Faziestypen des mediterranen Juras sehr gut erschlossen. Aus Geländebeobachtungen und sedimentologischen Untersuchungen ergab sich die Hypothese, daß das Entstehen derartiger Faziestypen in erster Linie von den morphologischen Verhältnissen am Meeresboden abhängt; die Wassertiefe wirkt sich nur mittelbar aus. Veränderungen der submarinen Land schaft und damit auch Fazieswechsel wurden hauptsächlich durch bruchtektonische Vorgänge hervorgerufen. Eine verhältnismäßig klare paläogeographische Gliederung erhält man im Bereich der pelagischen Schwellen, deren Ablagerungen normalerweise sehr starke diagenetische Veränderungen erfahren haben. Hierbei fällt den roten Knollenkalken (Ammonitico rosso-Fazies) eine Schlüsselrolle zu.

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Due to large scale exposures in the Betic Cordilleras, it is possible there to study the interrelations of mediterranean Jurassic facies types. Field work and sedimentological investigations resulted in the hypothesis, that the origin of a facies type depends in the first place on submarine morphological settings; water depth bears only secondary influence. Changes in submarine morphology were controled by faulting. A detailed paleography can be obtained on the seamont areas, where sediments were normally affected by important diagenetic alterations. A key role, in this connection, must be attributed to red nodular limestones.

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Résumé Dans les Cordillères Bétiques, les relations entre les différents types de facies du Jurassique méditerranéen sont bien exposées. Des investigations sédimentologiques, complétées d'observations de terrain, conduisent à cette hypothèse que ces types de facies dépendent en premier lieu des relations morphologiques au sein du fond marin; la profondeur de l'eau n'a qu'une influence indirecte. Pendant le Jurassique, les changements morphologiques du fond marin, et avec eux les modifications de faciès ont été induits par une tectonique de failles radiales. Généralement, les sédiments des seuils pélagiques sont affectés par des altérations diagénétiques bien marquées, il est donc possible d'en déduire une paléogéographie bien détaillée. Dans ce contexte, on doit attribuer un rôle-clef aux calcaires noduleux rouges (faciès »Ammonitico rosso«).

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Shelf to basin transition in the Cambrian-Lower ordovician of Sardinia (Italy)

In southern and central Sardinia two different Cambrian-Lower Ordovician sedimentary belts occur. The former is exposed in southwestern Sardinia (Iglesiente and Sulcis), and is characterized by shallow-marine siliciclastic and carbonate sediments settled on a continental shelf with lowangle morphology. The latter, exposed in the Nappe Zone (central and southeastern Sardinia), consists of a thick monotonous sequence of siliciclastic deposits settled in a deeper-water basin.The comparative analysis of the sequences and their palinspastic reconstruction lead to recognize an inner and outer shelf respectively in Iglesiente and in northern Sulcis, a transition to the basin in eastern and southern Sulcis and a basin in the eastern areas of Sardinia (Nappe Zone).

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Zusammenfassung In Süd- und Zentral-Sardinien gibt es zwei unterschiedliche Sedimentgürtel im Kambrium bis Unterordovizium. Der ältere ist in Südwest-Sardinien (Iglesiente und Sulcis) aufgeschlossen. Er ist aus flachmarinen siliziklastischen und karbonatischen Sedimenten eines kontinentalen Schelfes mit flachem Relief aufgebaut. Der zweite Sedimentgürtel, aufgeschlossen in der Decken-Zone (Zentral- und SE-Sardinien) besteht aus einer mächtigen einheitlichen Folge von siliziklastischen Ablagerungen eines tieferen Beckens.Die vergleichende Analyse der Folgen und die palinspastische Rekonstruktion läßt einen inneren und einen äußeren Schelf im Gebiet von Iglesiente und nördlichen Sulcis erkennen, einen Übergang zum Becken im östlichen und südlichen Sulcis sowie ein Becken im östlichen Sardinien (Decken-Zone).

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Résumé En Sardaigne méridionale et centrale, on connaît deux ensembles sédimentaires d'âge cambro-ordovicien. Le premier, exposé dans la partie sud-occidentale de l'île (secteurs de l'Iglesiente et du Sulcis), est caractérisé par des sédiments carbonatés et terrigènes déposés sur un shelf continental morphologiquement régulier et à inclinaison faible.Le second, exposé dans la »zone des nappes« (Sardaigne orientale) est composé d'une séquence terrigène monotone déposée dans un bassin plus profond. L'analyse comparée des séquences et les reconstructions palynspastiques conduisent à reconnaître plusieurs domaines paléogéographiques: un shelf interne dans l'Iglesiente, un shelf externe dans le Sulcis septentrional, une transition vers le bassin profond dans le sud et l'est du Sulcis et ce bassin profond dans la Sardaigne orientale (»zones des nappes«).

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, . - (Iglesiente Sulcis) , , . , ( - ), , . : Iglesiente, — Sulcis, — Sulcis, — .

     

Die Schlüsselstellung des Malm-Schichtkammes der Hilsmulde in der Morphologie des nordwestdeutschen Berglandes

Zusammenfassung Der Malm der Ith-Hils-Mulde wird am. SE-Ende des Ith diskordant von Unterkreide überlagert, und im Innern der Mulde sind in einer Umgebung von Jura und Wealden Schichten des Neokom und des Tertiär erhalten, die durch Ablaugung auf dem Salzstock von Weenzen versenkt worden sind. Aus diesen Lagerungsverhältnissen ergibt sich folgende Vorstellung von der Entstehung des Malm-Schichtkammes der Ith-Hils-Mulde:Die Malm- und Wealdenschichten des Ith-Hils-Gebietes sind während ihrer Ablagerung eingemuldet worden; die Mulde ist nach Einebnung ihrer Ränder von den Schichten der marinen Kreide überlagert worden und hat bis zum Ende der Oligozänzeit unter Kreide- und Tertiärschichten gelegen. Soweit diese Schichten infolge einer nacholigozänen Hebung wieder abgetragen worden sind, wurden die Kalke des Unteren und Mittleren Malm in jungtertiärer Zeit als Schichtkamm herausgearbeitet.Der Malm-Schichtkamm der Ith-Hils-Mulde ist insofern ein Schlüssel zur Morphologie des nordwestdeutschen Berglandes, als seine morphologische Entwicklung in allen wesentlichen Phasen aus dem geologischen Befund abgeleitet werden und damit auch für andere Teile dieses Berglandes, deren geologische Überlieferung weniger vollständig ist, als Beispiel gelten kann.

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At the south-east spur of the secondary chain of mountains of the Ith situated between the valleys of the Rivers Weser and Leine the Malm of the Ith-Hils Trough is unconformably overlain by the Lower Cretaceous. In the interior of this trough, strata of the Neocomian and of the Tertiary have been preserved in a surrounding of Jurassic and Wealden. Salt dissolution and evacuation have caused these strata to subside on top of the salt dome of Weenzen. From these circumstances of stratification the following concept ensues regarding the formation of the Malm stratum ridge of the Ith-Hils Trough:During strata deposition the Malm and Wealden strata of the Ith-Hils region have been subjected to trough formation. After levelling of its rims the trough has been overlain by strata of the Cretaceous, and, until the end of the Oligocene, it had been situated underneath Cretaceous and Tertiary strata. Insofar as these latter strata have been destroyed again in consequence of a post-oligocene uplift, the limestones of the Lower and Middle Malm have been shaped out as the stratum ridge in the late Tertiary epoch.The Malm stratum ridge of the Ith-Hils Trough represents a key to the explanation of the morphological conditions of the mountainous country of north-western Germany, as the morphological development of the same can be derived from the geological findings in all its essential phases. Thereby the Malm stratum ridge of the Ith-Hils Trough can be set as a validated example for other parts of this stretch of mountainous country, whose structural aspect is less complete.

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Résumé Au contrefort sud-est de la chaîne de montagnes de l'Ith située entre les vallées des rivières Weser et Leine, le Malm (Jurassique Supérieur) du synclinal de l'Ith-Hils est couvert par le Crétacé Inférieur sous forme d'une discordance de stratification. A l'intérieur de ce synclinal des strates du Néocomien et du Tertiaire se sont conservées dans un entourage du Jurassique et du Wealdien. Au-dessus du dôme de sel de Weenzen la dissolution et l'écoulement des sels ont causé que ces strates se soient enfoncées. De ces circonstances de stratification le concept suivant s'ensuit en ce qui concerne la formation de la crête de strate du Malm du synclinal de I'Ith-Hils:Pendant le processus de stratification les strates du Malm et du Wealdien de la région de l'Ith-Hils ont subi une formation de synclinal. A la fin du processus de nivellement de ses bords le synclinal a été couvert par les strates du Crétacé (marin), et, jusqu'à la fin de l'Oligocène, il a été situé au-dessous des strates du Crétacé et du Tertiaire. En tant que ces dernières strates ont été enlevées à nouveau en conséquence d'un soulèvement post-oligocène, les calcaires des strates de Malm inférieur et moyen ont été façonnés en qualité de crête de strate à l'époque du Néogène.La crête de strate du Malm du synclinal de l'Ith-Hils représente une explication fondamentale des conditions morphologiques du pays de montagnes de l'Allemagne du nord-ouest jusqu'à un tel point que le développement morphologique de ce pays peut être dérivé des constatations géologiques de l'état récent dans toutes ses phases essentielles. De cette manière la crête de strate du Malm peut servir d'exemple corroboré à d'autres parties de cette région de pays de montagnes, dont l'aspect structurel est moins complet.

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Ith-Hilo Ith . , . : , . . . , , .

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Vortrag, gehalten auf der 58. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Göttingen am 19. 2. 1968.     

Analyse der Bewegungen an der Umbiegung der „Peridriatischen Naht“ (Insubrische Linie/Pusterer Linie) in der Umgebung von Mauls (Südtirol)

Zusammenfassung Untersuchungen der magnetischen Suszeptibilitätsanisotropie an der Judikarien/Pusterer-Linie ergaben, daß an der Judikarien Linie und an der östlichen Pusterer Linie kompressionelle Vorgänge nachweisbar sind. Im W-Teil der Pusterer Linie (E Mauls) war die Kompression wesentlich schwächer. Diese Ergebnisse werden mit einer Bewegungsanalyse in Zusammenhang gebracht, die auf plattentektonischen Modellen, die diesen Raum betreffen, beruht. Demnach ist eine Gegenuhrzeigersinnrotation einer Platte, die die Periadriatische Naht beinhaltet, mit anschließender Kollision mit der Briançonischen Platte (Frisch 1977) für die Aktivierung (oder Reaktivierung) verantwortlich. Die gesamte Energie dieser Vorgänge entlädt sich an der Judikarien Linie und der östlichen Pusterer Linie.Schlüsselwörter: Suszeptibilitätsanisotropie; Magnetic Fabric; Brixener Granit; ostalpines Altkristallin; Periadriatische Naht; Plattentektonik.

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Magnetic fabric analyses on samples from the junction of the Pusterer Line with the Judicarian Line in South Tyrol have been carried out to determine a model for the compressions, movements and dynamics of the Periadriatic Line (P. L.). The results have been incorporated into a plate-tectonic model whereby the P. L. was activated (or reactivated) by a collision of a plate containing the P. L. against the Briançonic Platform (Frisch 1977). The energy of the collision appears to have been dissipated in compression along the Judicarian Line and movement along the Pusterer Line.

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Résumé Les analyses de texture d'échantillons magnétiques à la jonction de la ligne Judicarienne avec la ligne de Pusterer prouvent que sur la ligne Judicarienne et sur la ligne Est de Pusterer des phénomènes de compression sont démonstrables. Dans la partie Ouest de la ligne de Pusterer (E Mauls), la compression était considérablement plus faible. Ces résultats sont mis en relation avec une analyse de mouvements qui repose sur des modèles de plaques tectoniques qui concernent cet espace. Par conséquent, une rotation dans le sens inverse de l'aiguille d'une montre d'une plaque qui comporte la ligne Périadriatique et qui a une collision reliée à la plaque briançonique est responsable de l'activation (ou de la réactivation), (Frisch, 1977).Toute l'énergie de ces phénomènes se décharge sur la ligne Judicarienne et sur la ligne Est de Pusterer.

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/ . (. ) . , . , ( ) , , (Frisch 1977). .

     

Clay mineral assemblages of Mesozoic pelagic and flysch sediments of the Lombardian Basin (Southern Alps): implications for palaeotectonics,palaeoclimate and diagenesis

Clay mineral assemblages determined by X-ray diffraction, in the Jurassic to Lower Cretaceous hemipelagic/pelagic sediments and in the Upper Cretaceous flysch sequences of the Lombardian Basin (Southern Alps) record tectonic and possibly climatic changes in the source areas and to a lesser extent, alterations during burial diagenesis.In the hemipelagic/pelagic sediments exposed in the Breggia valley in southern Switzerland, the clay fraction is dominated by illite and smectite and seems not to be altered much by burial diagenesis. The varied clay mineral assemblages of the Liassic sediments result from intense erosion of emergent source areas exposed during early rifting phases. A distinction between smectite-rich limestones and illite-rich marls in these syn-rift to early post-rift sediments could reflect short-term climatic fluctuations or, alternatively, a preferential replacement of smectite by illite during incipient burial diagenesis in the marls. The predominantly smectitic composition of the clay fraction in the upper Middle Jurassic to Lower Cretaceous sediments documents gentle erosion of smectite-rich soils developing under a warm and seasonally humid climate on a relatively stable distant source area.In the Aptian, an increase in illite in the clay fraction of the hemipelagic Scaglia Lombarda Group points to an increased detrital influx from emergent source areas. This influx is related to the onset of orogenic movements along the Austroalpine/South Pennine active margin, resulting in Middle Cretaceous flysch sedimentation in the Austroalpine realm.Increasing influx from emergent continental crust is reflected by the high amounts of illite and chlorite in the Upper Cretaceous flysch sequences of the eastern Brianza area. However, the high amounts of chlorite in limestone turbidites in the lower part of the flysch sequence (Pontida Formation, Turonian) suggest transformation of smectite to chlorite under conditions of burial diagenesis. In the younger flysch deposits (Bergamo Flysch, Upper Santonian-Campanian) detrital clay minerals are preserved. The occurrence of kaolinite and smectite beside illite and minor chlorite suggests intense weathering and less relief during deposition of the Bergamo Flysch.

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Zusammenfassung Röntgendiffraktometrisch bestimmte Tonmineral-Assoziationen in den jurassisch-unterkretazischen hemipelagischen und pelagischen Sedimenten sowie in den Oberkreide-Flyschen des Lombardischen Beckens der Südalpen erlauben wichtige Rückschlüsse über tektonische und eventuell klimatische Änderungen in den Liefergebieten sowie, in etwas geringerem Maße, über Veränderungen während der Uberlagerungs-Diagenese.Die vorwiegend illitisch-smektitische Tonfraktion der hemipelagisch/pelagischen Sedimente der Breggia-Schlucht (Tessin, Süd-Schweiz) scheint wenig verändert durch die Überlagerungs-Diagenese. Die stark variable Zusammensetzung der Tonfraktion der liassischen Sedimente deutet auf eine intensive Erosion der während des frühen Riftings herausgehobenen Liefergebiete. Eine Differenzierung zwischen Smektit-reichen Kalken und Illitreichen Mergeln in den syn- und frühen post-rift-Sedimenten des Lias deutet auf kurzfristige klimatische Fluktuationen (Milankovitch-Zyklen) oder auf einen Ersatz von Smektit durch Illit während der beginnenden Überlagerungs-Diagenese in den Mergeln. Die hauptsächlich smektitische Zusammensetzung der Tonfraktion in den mittel-jurassischen bis unter-kretazischen Sedimenten weist auf eine weniger intensive Erosion Smektit-reicher Böden in relativ stabilen, weit entfernten Liefergebieten mit einem warmen und saisonal humiden Klima.Eine deutliche Zunahme der Sedimentationsraten und des Illits in der Tonfraktion der hemipelagischen Scaglia Lombarda belegt einen zunehmenden detritischen Einfluß vom Aptian an. Dieser detritische Einfluß läßt sich mit dem Einsetzen orogener Heraushebung längs des aktiven Kontinentalrandes an der Süd-Penninikum/Ostalpin-Grenze in Verbindung bringen, da er mit Flysch-Ablagerungen in Süd-Penninikum und Ostalpin zeitlich zusammenfällt.Eine zunehmend detritische Schüttung aus kontinentalen kristallinen Liefergebieten läßt sich in den Illit- und Chlorit-reichen Tonmineral-Assoziationen der Oberkreide-Flysche der östlichen Brianza (Provinz Como, Nord-Italien) erkennen. Die hohen Chlorit-Konzentrationen in Kalk-Turbiditen im unteren Teil der Flysch-Abfolge (Pontida-Formation, Turonian) lassen hingegen eher eine diagenetische Umwandlung von Smektit in Chlorit vermuten. In den jüngeren Flysch-Ablagerungen (Bergamo-Flysch, Oberes Santonian bis Campanian) läßt sich die ursprüngliche detritische Tonmineral-Vergesellschaftung noch erkennen. In dieser Formation deutet das Vorkommen von Kaolinit und Smektit neben Illit und wenig Chlorit auf eine intensive Verwitterung und ein kleineres Relief im Hinterland.

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Résumé Les minéraux argileux des formations jurassiques et crétacées du Bassin Lombard (Alpes méridionales) sont étudiés par diffraction des rayons X. Les variations des cortèges argileux des sédiments pélagiques et des flyschs du Crétacé supérieur résultent de modifications tectoniques, climatiques et dans une moindre mesure d'évolutions diagénétiques liées à l'enfouissement.L'illite et la smectite dominent très largement les assemblages minéralogiques dans les sédiments pélagiques et hémipélagiques étudiés dans les gorges de la Breggia (Tessin, Suisse méridionale). L'influence de la diagenèse d'enfouissement paraît modérée et les assemblages argileux très diversifiés des formations liasiques reflètent une érosion active des zones continentales au début du rifting. Dans les formations syn-rift alternantes calcaire-marne, la fraction argileuse des marnes est systématiquement enrichie en illite par rapport à celle des calcaires. Ces relations entre minéralogie des argiles et lithologie résultent soit de fluctuations climatiques, soit d'une illitisation préférentielle des smectites dans les intervalles marneux.A partir du Jurassique moyen et supérieur et jusqu'au Barrémien inclus, la fraction argileuse des sédiments est très smectitique. Elle reflète l'érosion superficielle de sols riches en smectites développés sous climat chaud à humidité saisonnière contrastée sur des domaines continentaux aplanis et probablement très éloignés. A l'Aptien, les apports illitiques importants traduisent, le long de la marge active Austroalpine/Sud Pennique, le début de mouvements orogéniques responsables du dépôt des flyschs dans le domaine Austro-alpin.Dans les faciès flysch du Crétacé supérieur de la Brianza orientale, les apports d'illites et de chlorites s'accordent avec l'augmentation de l'érosion sur les domaines continentaux. Cependant, l'influence d'une diagenèse d'enfouissement est attestée en particulier par les très fortes proportions de chlorites présentes dans les turbidites calcaires (Pontida formation, Turonien). Dans les dépôts de flysch plus récents (Bergamo flysch, Santonien-Campanien), les minéraux argileux détritiques sont mieux préservés. La présence systématique de kaolinite et de smectite suggère le développement d'une altération continentale importante sur des reliefs moins marqués par rapport aux périodes plus anciennes du Crétacé supérieur.

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- . , , . Breggia (Tec, ), . . /, , , . , , . , , , , , , , ( ), . , , . Scaglia Lombarda . / , . , , Brianza ( , ). ( , ) . ( , ) . , , , .

     

Climatic and tectonic events controlling the Quaternary in the Black Sea Region

The Quaternary geology of the Black Sea — Caspi region is reconstructed in a sequential series of maps. Over the past 400 000 years the total subsidence in the former shallow basins can be as high as 3 km, resulting in the Black Sea and Caspian deep basins of today with water depths ofca. 2000 and 1000 m, respectively. In relation to such dimensions, eustatic sea level changes have only a minor impact on bathymetry.

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Zusammenfassung Die tektonische und paläogeographische Entwicklung im Schwarzmeer — Kaspi Gebiet während des Quartärs ist in einer zeitlich gestaffelten Serie von Karten dargestellt und erläutert. Absenkungen bis zu 3 km haben im Verlauf der letzten 400 000 Jahre aus altquartären Flachmeerbecken das heutige Schwarze und Kaspische Meer mit Wassertiefen von ca. 2000 bzw. 1000 m geprägt. Gemessen an dieser Größe sind die durch eustatische Meeresspiegelschwankungen verursachten Veränderungen der Bathymetrie unbedeutend.

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Résumé La géologie quaternaire de la région Mer Noire — Caspienne a été représentée dans une série de cartes successives; depuis 400 000 ans l'affaissement total dans ces bassins, à l'origine peu profonds, est important: jusqu'à 3 km. En conséquence, les bassins des Mers Noire et Caspienne sont profonds, avec des bathymétries d'environ 2000 et 1000 m respectivement. En comparaison, les variations eustatiques d'ordre climatique sont mineures.

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, , : - . 3 400000 2000 1000 . , , .

     

Was veranlaßte Alfred Wegener zum Studium der Kontinentverschiebung ?

Zusammenfassung Nicht ein Aufsatz vonKeilhack, wie in einer in irrtümlicher Weise abgeänderten Fuß-note angedeutet, sondern ein Sammelreferat vonKrenkel veranlaßteWegener im Herbst 1911 sich mit dem Problem der Kontinentverschiebung zu beschäftigen.

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In a foot-note erroneously changed by the editorial committee, it was suggested that a paper byKeilhack inducedWegener to study the problem of continental displacement in the autum of 1911. In fact it was a review paper byKrenkel on the African Cretaceous that gaveWegener occasion to study this problem.

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Résumé Contrairement à une note infrapaginale (changée par erreur par la Rédaction) suggérant qu'un article de Keilhack aurait amené Wegener à étudier le problème de la dérive des continents au cours de l'automne 1911, c'est en fait une vue d'ensemble de Krenkel sur le Crétacé africain qui, pour Wegener, fut l'occasion de cette étude.

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Keilhack'a, , Krenkel'H 1911 .